JPH061406B2 - 移動体の経路教示方法 - Google Patents
移動体の経路教示方法Info
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- JPH061406B2 JPH061406B2 JP60196267A JP19626785A JPH061406B2 JP H061406 B2 JPH061406 B2 JP H061406B2 JP 60196267 A JP60196267 A JP 60196267A JP 19626785 A JP19626785 A JP 19626785A JP H061406 B2 JPH061406 B2 JP H061406B2
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
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- G05B19/42—Recording 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
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34101—Data compression, look ahead segment calculation, max segment lenght
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は移動体を動かし、この移動体が移動した経路上
の点を順次記憶し、次にはこの記憶を順次読み出して、
この記憶に基いて移動体を動かすようにした移動体の経
路教示方法に関するものである。
の点を順次記憶し、次にはこの記憶を順次読み出して、
この記憶に基いて移動体を動かすようにした移動体の経
路教示方法に関するものである。
本発明の移動体として工業用ロボットやある種の工作機
械などが考えられるが、以下の説明では移動体は工業用
ロボットとして説明する。
械などが考えられるが、以下の説明では移動体は工業用
ロボットとして説明する。
従来の技術 従来用いられていた工業用ロボットの教示方法は、工業
用ロボットの経路制御対象部が一定距離以上動く毎に、
その点を記憶するか、あるいは一定時間毎に経路制御対
象部の位置を記憶し、再生時はそれらの記憶された点の
間を直線で再生する。このため、教示点間の間隔は相当
細かくしないと再生精度が劣化する。したがって、再生
精度の劣化を防ぐためには多数の経路位置データを必要
とし、大量の記憶装置が必要となる。
用ロボットの経路制御対象部が一定距離以上動く毎に、
その点を記憶するか、あるいは一定時間毎に経路制御対
象部の位置を記憶し、再生時はそれらの記憶された点の
間を直線で再生する。このため、教示点間の間隔は相当
細かくしないと再生精度が劣化する。したがって、再生
精度の劣化を防ぐためには多数の経路位置データを必要
とし、大量の記憶装置が必要となる。
一方、このような記憶容量の問題を解消する試みとし
て、特開昭５６−１１４６８５号公報に示すものがあ
る。この開示技術では、最も新しく記憶した第１点と、
この第１点を記憶する直前に記憶した第２点とを直線で
結ぶ延長線から、ロボットの経路教示対象部が一定値Δ
ｌ以上離れたときに、その経路制御対象部の位置を、第
１点の次にロボット手先が通る第３点として記憶するよ
うにして、経路制御対象部が経路教示時に直線上、ある
いは直線に近い線上を移動しているときには記憶手段に
は経路制御対象部の位置に関する書き込みは行なわれ
ず、したがって記憶手段の記憶容量を無駄なく有効に使
用できるものである。
て、特開昭５６−１１４６８５号公報に示すものがあ
る。この開示技術では、最も新しく記憶した第１点と、
この第１点を記憶する直前に記憶した第２点とを直線で
結ぶ延長線から、ロボットの経路教示対象部が一定値Δ
ｌ以上離れたときに、その経路制御対象部の位置を、第
１点の次にロボット手先が通る第３点として記憶するよ
うにして、経路制御対象部が経路教示時に直線上、ある
いは直線に近い線上を移動しているときには記憶手段に
は経路制御対象部の位置に関する書き込みは行なわれ
ず、したがって記憶手段の記憶容量を無駄なく有効に使
用できるものである。
しかしながら、この開示技術でも、再生は直線の折れ線
で近似するため、誤差の許容値Δｌを小さくしようとす
ると、複雑な形状（特に曲線部の大きい形状）では相当
多数の点を記憶しなければならず、直線部では記憶容量
が節約できる反面、適用しうる形状に制限がある。
で近似するため、誤差の許容値Δｌを小さくしようとす
ると、複雑な形状（特に曲線部の大きい形状）では相当
多数の点を記憶しなければならず、直線部では記憶容量
が節約できる反面、適用しうる形状に制限がある。
また、記憶容量の問題を解消する他の試みとして、特開
昭５８−１７６７０５号公報に示すものがある。この開
示技術では、仮記憶手段に記憶した現在の最も新しい点
Pn-1から工業用ロボットの現在位置Ｐまでの距離ｌを演
算し、該距離ｌが予め定めたピッチｌＣに達した時その
点Ｐｎを前記仮記憶手段に記憶するとともに、前記点P
n-1の１つ前に記憶した点Pn-2と点Pn-1を結んだ線と点P
n-1と前記点Ｐｎとを結んだ線とのなす角αｎを前記点
Ｐｎと対をなすデータとして前記仮記憶手段に記憶し、
順次仮記憶された前記角αｎのうち最も古い角α１と前
記角αｎとの差が予め定めた許容差Δαよりも大きくな
った時に、最も古い点Ｐ１と最新の点Ｐｎとこの２点の
中間の他の１点Ｐｍとの合計３点の位置データを本記憶
手段に転送し、再生時に円弧補間する位置データとして
記憶する一方、前記仮記憶手段には前記最新の点Ｐｎお
よび角αｎのデータを初期値P1,α１として残し他のデ
ータは全て消却するようにして、教示を進めてゆくもの
で、経路をある範囲内の曲率をもった部分に分割し、こ
の分割されたそれぞれの経路を円弧補間することによっ
て、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量を実現
しようとするものである。
昭５８−１７６７０５号公報に示すものがある。この開
示技術では、仮記憶手段に記憶した現在の最も新しい点
Pn-1から工業用ロボットの現在位置Ｐまでの距離ｌを演
算し、該距離ｌが予め定めたピッチｌＣに達した時その
点Ｐｎを前記仮記憶手段に記憶するとともに、前記点P
n-1の１つ前に記憶した点Pn-2と点Pn-1を結んだ線と点P
n-1と前記点Ｐｎとを結んだ線とのなす角αｎを前記点
Ｐｎと対をなすデータとして前記仮記憶手段に記憶し、
順次仮記憶された前記角αｎのうち最も古い角α１と前
記角αｎとの差が予め定めた許容差Δαよりも大きくな
った時に、最も古い点Ｐ１と最新の点Ｐｎとこの２点の
中間の他の１点Ｐｍとの合計３点の位置データを本記憶
手段に転送し、再生時に円弧補間する位置データとして
記憶する一方、前記仮記憶手段には前記最新の点Ｐｎお
よび角αｎのデータを初期値P1,α１として残し他のデ
ータは全て消却するようにして、教示を進めてゆくもの
で、経路をある範囲内の曲率をもった部分に分割し、こ
の分割されたそれぞれの経路を円弧補間することによっ
て、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量を実現
しようとするものである。
しかしながら、この開示技術では、仮記憶手段に記憶し
た最も古い点Ｐ１から現在の最も新しい点Pn-1さらには
前記Ｐｎ点までのｎ点とそれらと対をなす角α１からα
ｎを仮記憶手段に記憶しておく必要があり、経路中に相
当距離の円弧あるいは曲率の変化の少ない経路部分が存
在した場合にはこの仮記憶手段自体が大きな記憶容量を
持つ必要が生じ、総記憶容量を著しく減少させるには至
らないと考えられる。
た最も古い点Ｐ１から現在の最も新しい点Pn-1さらには
前記Ｐｎ点までのｎ点とそれらと対をなす角α１からα
ｎを仮記憶手段に記憶しておく必要があり、経路中に相
当距離の円弧あるいは曲率の変化の少ない経路部分が存
在した場合にはこの仮記憶手段自体が大きな記憶容量を
持つ必要が生じ、総記憶容量を著しく減少させるには至
らないと考えられる。
発明が解決しようとする問題点 上記の如く従来の技術では、実質的に記憶容量の節約を
飛躍的に向上させるには至らない。
飛躍的に向上させるには至らない。
本発明は上記問題点に鑑み、教示経路の再生精度をほと
んど劣化させることなく記憶容量の減少を図る移動体の
経路教示方法を提供するものである。
んど劣化させることなく記憶容量の減少を図る移動体の
経路教示方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の移動体の経路教示
方法は、記憶した最も新しいＰ１点から移動体の現在位
置Ｐｎ点までの経路の長さＳと直線距離ｌの差が判定長
さｄより大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Ｐ
ｎ点を前記Ｐ１点の次の点として記憶し、さらに移動体
がＰｎ点から微小距離離れた次のサンプリング点Pn+1に
位置したとき、Ｐ１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ点とP
n+1点を結ぶ直線のなす角θを演算し、該角θが予め定
めたり判定角αより小さい場合には、Pn+1点を前記Ｐｎ
点の次の点として記憶し、次にPn+1点を初期位置Ｐ１点
に更新し、前記角θが判定角αより大きい場合には、Ｐ
ｎ点を初期位置Ｐ１点に更新して教示を進めてゆき、記
憶した経路上の点を再生時の位置データとするものであ
る。
方法は、記憶した最も新しいＰ１点から移動体の現在位
置Ｐｎ点までの経路の長さＳと直線距離ｌの差が判定長
さｄより大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Ｐ
ｎ点を前記Ｐ１点の次の点として記憶し、さらに移動体
がＰｎ点から微小距離離れた次のサンプリング点Pn+1に
位置したとき、Ｐ１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ点とP
n+1点を結ぶ直線のなす角θを演算し、該角θが予め定
めたり判定角αより小さい場合には、Pn+1点を前記Ｐｎ
点の次の点として記憶し、次にPn+1点を初期位置Ｐ１点
に更新し、前記角θが判定角αより大きい場合には、Ｐ
ｎ点を初期位置Ｐ１点に更新して教示を進めてゆき、記
憶した経路上の点を再生時の位置データとするものであ
る。
作 用 本発明は上記した方法により、Ｐ１点からＰｎ点までの
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ１点からPn+1
点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経路教
示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる。ま
た、経路途中に比較的急激に屈曲する場所が存在する場
合においても、経路長さＳと直線距離ｌを比較している
ので前記屈曲場所の近傍に少くとも１点Ｐｎの位置デー
タを記憶し、さらに判定確度αによる記憶是非の判断に
よって前記屈曲場所付近の経路の変化角度∠P1PnPn+1が
大きいとき、前記屈曲場所近傍に他の１点Pn+1を記憶す
ることになる。
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ１点からPn+1
点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経路教
示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる。ま
た、経路途中に比較的急激に屈曲する場所が存在する場
合においても、経路長さＳと直線距離ｌを比較している
ので前記屈曲場所の近傍に少くとも１点Ｐｎの位置デー
タを記憶し、さらに判定確度αによる記憶是非の判断に
よって前記屈曲場所付近の経路の変化角度∠P1PnPn+1が
大きいとき、前記屈曲場所近傍に他の１点Pn+1を記憶す
ることになる。
∠P1PnPn+1＝３０°で直線が交わるような経路の場合、
経路長さＳと直線距離ｌの比較によつて屈曲場所の頂点
近傍に１点Ｐｎを記憶しただけならば、例えばアキマの
方法（槙店発行の長嶋秀世著「数値計算法」参照。）に
よる再生経路は経路の頂点付近で大きく膨らむが、判定
角度αによる記憶是非の判断でPn+1の点も記憶されると
アキマの方法による再生経路は精度よく∠P1PnPn+1＝３
０°で直線が急激に屈曲したような経路にも一致する。
経路長さＳと直線距離ｌの比較によつて屈曲場所の頂点
近傍に１点Ｐｎを記憶しただけならば、例えばアキマの
方法（槙店発行の長嶋秀世著「数値計算法」参照。）に
よる再生経路は経路の頂点付近で大きく膨らむが、判定
角度αによる記憶是非の判断でPn+1の点も記憶されると
アキマの方法による再生経路は精度よく∠P1PnPn+1＝３
０°で直線が急激に屈曲したような経路にも一致する。
実施例 以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第２図において、Ａは工業用ロボットの本体であり、１
はベース、２は回転テーブルである。回転テーブル２の
囲りに歯３が設けられる。一方、ベース１に電動機４を
固定し、これにピニオンギヤ５を直結する。そしてピニ
オンギヤ５と歯３とを噛合させ、回転テーブル２が垂直
旋回軸を中心として矢印で示すθ方向へ旋回可能とす
る。回転テーブル２に第１アーム６をピン（図示せず）
で枢着する。油圧アクチュエータ７のヘッド８をピン９
で回転テーブル２に枢着し、ロッド１０をピン１１で第
１アーム６に枢着する。そして油圧アクチュエータ７で
第１アーム６を矢印で示すφ方向へ旋回できるようにす
る。第１アーム６に第２アーム１２をピン（図示せず）
で枢着する。油圧アクチユエータ１３のヘッド１４をピ
ン１５により第１アーム６に枢着し、ロッド１６をピン
１７により第２アーム１２に枢着する。そして油圧アク
チユエータ１３で第２アーム１２を矢印ψ方向へ旋回可
能とする。第２アーム１２の先端に水平旋回軸を有し矢
印α方向に旋回可能な第１揺動モータ１８を設ける。第
１揺動モータ１８に第２揺動モータ１９を取りつける。
この第２揺動モータ１９は第１揺動モータ１８の揺動軸
に対して直角をなす揺動軸を有し、矢印β方向に揺動で
きるようにする。第２揺動モータ１９に一対のフインガ
２０を設け、このフインガ２０でシール剤の塗布ガン２
１を保持する。
はベース、２は回転テーブルである。回転テーブル２の
囲りに歯３が設けられる。一方、ベース１に電動機４を
固定し、これにピニオンギヤ５を直結する。そしてピニ
オンギヤ５と歯３とを噛合させ、回転テーブル２が垂直
旋回軸を中心として矢印で示すθ方向へ旋回可能とす
る。回転テーブル２に第１アーム６をピン（図示せず）
で枢着する。油圧アクチュエータ７のヘッド８をピン９
で回転テーブル２に枢着し、ロッド１０をピン１１で第
１アーム６に枢着する。そして油圧アクチュエータ７で
第１アーム６を矢印で示すφ方向へ旋回できるようにす
る。第１アーム６に第２アーム１２をピン（図示せず）
で枢着する。油圧アクチユエータ１３のヘッド１４をピ
ン１５により第１アーム６に枢着し、ロッド１６をピン
１７により第２アーム１２に枢着する。そして油圧アク
チユエータ１３で第２アーム１２を矢印ψ方向へ旋回可
能とする。第２アーム１２の先端に水平旋回軸を有し矢
印α方向に旋回可能な第１揺動モータ１８を設ける。第
１揺動モータ１８に第２揺動モータ１９を取りつける。
この第２揺動モータ１９は第１揺動モータ１８の揺動軸
に対して直角をなす揺動軸を有し、矢印β方向に揺動で
きるようにする。第２揺動モータ１９に一対のフインガ
２０を設け、このフインガ２０でシール剤の塗布ガン２
１を保持する。
第１図に示す、位置検出手段２２，２３，２４，２５お
よび２６を設け、ベース１に対する回転テーブル２の姿
勢θ、回転テーブル２に対する第１アーム６の姿勢φ、
第１アーム６に対する第２アーム１２の姿勢ψ、第２ア
ーム１２に対する第１揺動モータ１８の姿勢α、第１揺
動モータ１８に対する第２揺動モータ１９の姿勢βを夫
々検出するようにする。
よび２６を設け、ベース１に対する回転テーブル２の姿
勢θ、回転テーブル２に対する第１アーム６の姿勢φ、
第１アーム６に対する第２アーム１２の姿勢ψ、第２ア
ーム１２に対する第１揺動モータ１８の姿勢α、第１揺
動モータ１８に対する第２揺動モータ１９の姿勢βを夫
々検出するようにする。
第１図において、２７は判定長さ値設定手段、２８は判
定角度値設定手段、２９は記憶手段、３０は経路長さ記
憶手段、３１は現在位置Pn点の１つ前にサンプリングさ
れたPn-1点の記憶手段、３２はマイクロコンピュータ等
の演算処理手段である。記憶手段２９は、再生時にアキ
マの方法で補間するための位置データとして、後述する
経路上の特定の点を記憶する。
定角度値設定手段、２９は記憶手段、３０は経路長さ記
憶手段、３１は現在位置Pn点の１つ前にサンプリングさ
れたPn-1点の記憶手段、３２はマイクロコンピュータ等
の演算処理手段である。記憶手段２９は、再生時にアキ
マの方法で補間するための位置データとして、後述する
経路上の特定の点を記憶する。
演算処理手段３２は位置検出手段２２〜２６の出力を受
けて塗布ガン２１の現在位置Ｐｎを演算する。また、記
憶手段２９から該記憶手段２９が記憶している最も新し
い点Ｐ１の位置データを読み出し、この点Ｐ１と現在位
置Ｐｎ点との間の直線距離ｌを演算する。ここで現在位
置Ｐｎ点は点Ｐ１から数えて第ｎ番目のサンプリング点
であり、経路データのサンプリングは塗布ガン２１が一
定距離以上動く毎に行なう。現在位置Ｐｎ点の１つ前に
サンプリングしたPn-1点の記憶手段３１から該Pn-1の記
憶手段が記憶しているPn-1点の位置データを読み出し、
この点Pn-1と現在位置Ｐｎ点との間の経路の長さS′を
演算し、経路長さ記憶手段３０から該経路長さ記憶手段
が記憶しているＰ１点とPn-1点間の経路の長さＳを読み
出し、この経路の長さS′にPn-1点とＰｎ点との間の経
路の長さS′を加えたものをＰ１点とＰｎ点との間の経
路の長さとして経路長さ記憶手段に書き込んで経路長さ
Ｓを更新する。また、現在位置Ｐｎ点の位置データを前
記Pn-1点の記憶手段３１に書き込んでおく。更新された
経路の長さＳと直線距離ｌの差が判定長さ値設定手段２
７から得た判定長さｄの値より大きくなる場合には、移
動体の現在位置Ｐｎ点をＰ１点の次の点として記憶手段
２９に書き込むとともに、経路長さ記憶手段３０の記憶
内容をＯにリセットしておく。さらに塗布ガン２１がＰ
ｎ点から微小距離動き、記憶されたＰｎ点の次のサンプ
リング点Pn+1に位置したとき、記憶検出手段２２〜２６
の出力を受けて塗布ガン２１のPn+1点の位置を演算する
とともに、Ｐ１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ点とPn-1点
を結ぶ直線のなす角を演算し、該角θが判定角度設定手
段２８から得た判定角αより小さい場合には、Pn+1点を
Ｐｎ点の次の点として記憶手段２９に記憶し、かつPn+1
点を初期値Ｐ１とし、前記角θが判定角αより大きい場
合にはＰｎ点を初期値Ｐ１とし、かつ前記Ｐｎ点とPn+1
点の間の経路の長さを演算し経路長さ記憶手段に書き込
む。以下同様に繰り返し、経路の長さＳと直線距離ｌの
差が判定長さｄよりも大きくなつた時点で、Ｐｎ点を記
憶手段２９に格納してゆき、格納したＰｎ点の次のサン
プリング点Pn+1についても前記角θが判定角αより小さ
い場合は記憶手段２９に格納してゆく。
けて塗布ガン２１の現在位置Ｐｎを演算する。また、記
憶手段２９から該記憶手段２９が記憶している最も新し
い点Ｐ１の位置データを読み出し、この点Ｐ１と現在位
置Ｐｎ点との間の直線距離ｌを演算する。ここで現在位
置Ｐｎ点は点Ｐ１から数えて第ｎ番目のサンプリング点
であり、経路データのサンプリングは塗布ガン２１が一
定距離以上動く毎に行なう。現在位置Ｐｎ点の１つ前に
サンプリングしたPn-1点の記憶手段３１から該Pn-1の記
憶手段が記憶しているPn-1点の位置データを読み出し、
この点Pn-1と現在位置Ｐｎ点との間の経路の長さS′を
演算し、経路長さ記憶手段３０から該経路長さ記憶手段
が記憶しているＰ１点とPn-1点間の経路の長さＳを読み
出し、この経路の長さS′にPn-1点とＰｎ点との間の経
路の長さS′を加えたものをＰ１点とＰｎ点との間の経
路の長さとして経路長さ記憶手段に書き込んで経路長さ
Ｓを更新する。また、現在位置Ｐｎ点の位置データを前
記Pn-1点の記憶手段３１に書き込んでおく。更新された
経路の長さＳと直線距離ｌの差が判定長さ値設定手段２
７から得た判定長さｄの値より大きくなる場合には、移
動体の現在位置Ｐｎ点をＰ１点の次の点として記憶手段
２９に書き込むとともに、経路長さ記憶手段３０の記憶
内容をＯにリセットしておく。さらに塗布ガン２１がＰ
ｎ点から微小距離動き、記憶されたＰｎ点の次のサンプ
リング点Pn+1に位置したとき、記憶検出手段２２〜２６
の出力を受けて塗布ガン２１のPn+1点の位置を演算する
とともに、Ｐ１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ点とPn-1点
を結ぶ直線のなす角を演算し、該角θが判定角度設定手
段２８から得た判定角αより小さい場合には、Pn+1点を
Ｐｎ点の次の点として記憶手段２９に記憶し、かつPn+1
点を初期値Ｐ１とし、前記角θが判定角αより大きい場
合にはＰｎ点を初期値Ｐ１とし、かつ前記Ｐｎ点とPn+1
点の間の経路の長さを演算し経路長さ記憶手段に書き込
む。以下同様に繰り返し、経路の長さＳと直線距離ｌの
差が判定長さｄよりも大きくなつた時点で、Ｐｎ点を記
憶手段２９に格納してゆき、格納したＰｎ点の次のサン
プリング点Pn+1についても前記角θが判定角αより小さ
い場合は記憶手段２９に格納してゆく。
さて、位置検出手段２２〜２６の出力θ，φ，ψ，α，
βの値から塗布ガン２１の先端の直交座標上での値
Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ（なお、Ｐｎ，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）
である）は、 で求めることができる。逆に直交座標上での値Xn，Yn，
Znからθ，φ，ψ，α，βの値は、 で求めることができる。なお、Ａは工業用ロボットの構
成で決まる行列であり、Ａ-1はＡの逆行列である。ま
た、点P1と点Ｐｎを結ぶ直線と点Ｐｎと点Pn+1を結ぶ直
線のなす角θは、３点Ｐ１，Ｐｎ，Pn+1の各Ｘ，Ｙ，Ｚ
の値から求まる。
βの値から塗布ガン２１の先端の直交座標上での値
Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ（なお、Ｐｎ，（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）
である）は、 で求めることができる。逆に直交座標上での値Xn，Yn，
Znからθ，φ，ψ，α，βの値は、 で求めることができる。なお、Ａは工業用ロボットの構
成で決まる行列であり、Ａ-1はＡの逆行列である。ま
た、点P1と点Ｐｎを結ぶ直線と点Ｐｎと点Pn+1を結ぶ直
線のなす角θは、３点Ｐ１，Ｐｎ，Pn+1の各Ｘ，Ｙ，Ｚ
の値から求まる。
次に、第３図の教示経路ｕに沿つて教示する具体例を説
明する。第２図に示した工業用ロボット本体Ａの先端部
に力を加えて動かすか、または遠隔操作して、塗布ガン
２１を動かす。塗布ガン21の先端が最初の点Ｐ１にある
とき、この点Ｐ１の位置データをまず記憶手段２９に記
憶する。また、経路長さ記憶手段３０の内容をＯにリセ
ットし、点Pn-1の記憶手段３１に点Ｐ１の位置データを
書き込む。塗布ガン２１が点Ｐ２に動いたとき、記憶手
段２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読みだし直
線距離▲▼（＝ｌ）を演算する。Pn-1点の記憶
手段３１に記憶されているＰ１点を読み出し、直線距離
▲▼(=S′)を演算し、これを最初の経路長さＳ
として経路長さ記憶手段30に書き込んでおき、点Pn-1の
記憶手段の内容を点Ｐ２に書き換える。この時点で経路
長さＳと直線距離ｌは等しいのでＰ２点は記憶されな
い。次に塗布ガン２１が点Ｐ３に動いたとき、記憶手段
２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読み出し直線
距離▲▼（＝ｌ）を演算する。Pn-1点の記憶手
段３１に記憶されているＰ２点を読み出し、直線距離▲
▼(=S′)を演算し、これに経路長さ記憶手段３
０に記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな経
路長さＳとし、経路長さ記憶手段３０の内容を書き換え
る。また、点Pn-1の記憶手段３１の内容を点Ｐ３に書き
換える。この時点で経路長さＳと直線距離ｌの差は、判
定長さ値設定手段から得られる判定長さｄの値より小さ
いので点Ｐ３は記憶されない。同様に塗布ガン２１が点
P4〜P6に移動したときにおいても、点Ｐ１との経路の長
さＳと直線距離ｌの差が判定長さｄより小さいので点P4
〜P6も記憶手段２９に記憶されない。ただ、経路長さ記
憶手段３０と点Pn-1の記憶手段３１の内容だけが更新さ
れていく。塗布ガン２１が点Ｐ７まで移動したとき、記
憶手段２９に記憶されている最も新しいＰ１点を読み出
し直線距離▲▼(=l)を演算する。Pn-1点の記憶
手段３１に記憶されているＰ６点を読み出し、直線距離
▲▼(=S′)を演算し、これに経路長さ記憶手段
３０に記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな
経路長さＳとする。また点Pn-1の記憶手段３１の内容を
点Ｐ７に書き換える。この時点で経路長さＳと直線距離
ｌの差が判定長さｄよりも大きくなり、点Ｐ７を点Ｐ１
の次の点として記憶手段２０に書き込む。塗布ガン２１
がＰ７点の次の点Ｐ８角に移動したとき、∠P1P7P8（＝
θ）を演算し、これが判定再度設定手段２８から得られ
る判定角αより小さいので、点Ｐ８は記憶されない。そ
こで、点Pn-1の記憶手段から点P7を読み出し、直線距離
▲▼（＝Ｓ′）を演算し、この値を新たな経路
長さＳとして経路長さ記憶手段３０を書き換える。以
下、Ｐ７を初期値Ｐ′１として経路教示を続けた結果、
塗布ガン２１が点Ｐ′７に移動したとき、点Ｐ′１から
の経路長さＳ′と直線距離ｌ′の差が判定長さｄよりも
大きくなり、点Ｐ′７が記憶手段２９に記憶される。次
に塗布ガン２１が点Ｐ′８に移動したとき、∠Ｐ′
１Ｐ′７Ｐ′８（＝θ′）を演算し、これが判定角αよ
り大きいので、点Ｐ′８も記憶手段２９に記憶される。
この場合、点Pn-1の記憶手段に点Ｐ′８を書き込み、経
路長さ記憶手段３０をＯにリセットする。以下同様に点
Ｐ′８を初期値点Ｐ″１として経路教示を続けていく。
なお点Ｐｎの記憶には（Ｘ，Ｙ，Ｚ）または（θ，φ，
ψ，α，β）の値で記憶する。
明する。第２図に示した工業用ロボット本体Ａの先端部
に力を加えて動かすか、または遠隔操作して、塗布ガン
２１を動かす。塗布ガン21の先端が最初の点Ｐ１にある
とき、この点Ｐ１の位置データをまず記憶手段２９に記
憶する。また、経路長さ記憶手段３０の内容をＯにリセ
ットし、点Pn-1の記憶手段３１に点Ｐ１の位置データを
書き込む。塗布ガン２１が点Ｐ２に動いたとき、記憶手
段２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読みだし直
線距離▲▼（＝ｌ）を演算する。Pn-1点の記憶
手段３１に記憶されているＰ１点を読み出し、直線距離
▲▼(=S′)を演算し、これを最初の経路長さＳ
として経路長さ記憶手段30に書き込んでおき、点Pn-1の
記憶手段の内容を点Ｐ２に書き換える。この時点で経路
長さＳと直線距離ｌは等しいのでＰ２点は記憶されな
い。次に塗布ガン２１が点Ｐ３に動いたとき、記憶手段
２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読み出し直線
距離▲▼（＝ｌ）を演算する。Pn-1点の記憶手
段３１に記憶されているＰ２点を読み出し、直線距離▲
▼(=S′)を演算し、これに経路長さ記憶手段３
０に記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな経
路長さＳとし、経路長さ記憶手段３０の内容を書き換え
る。また、点Pn-1の記憶手段３１の内容を点Ｐ３に書き
換える。この時点で経路長さＳと直線距離ｌの差は、判
定長さ値設定手段から得られる判定長さｄの値より小さ
いので点Ｐ３は記憶されない。同様に塗布ガン２１が点
P4〜P6に移動したときにおいても、点Ｐ１との経路の長
さＳと直線距離ｌの差が判定長さｄより小さいので点P4
〜P6も記憶手段２９に記憶されない。ただ、経路長さ記
憶手段３０と点Pn-1の記憶手段３１の内容だけが更新さ
れていく。塗布ガン２１が点Ｐ７まで移動したとき、記
憶手段２９に記憶されている最も新しいＰ１点を読み出
し直線距離▲▼(=l)を演算する。Pn-1点の記憶
手段３１に記憶されているＰ６点を読み出し、直線距離
▲▼(=S′)を演算し、これに経路長さ記憶手段
３０に記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな
経路長さＳとする。また点Pn-1の記憶手段３１の内容を
点Ｐ７に書き換える。この時点で経路長さＳと直線距離
ｌの差が判定長さｄよりも大きくなり、点Ｐ７を点Ｐ１
の次の点として記憶手段２０に書き込む。塗布ガン２１
がＰ７点の次の点Ｐ８角に移動したとき、∠P1P7P8（＝
θ）を演算し、これが判定再度設定手段２８から得られ
る判定角αより小さいので、点Ｐ８は記憶されない。そ
こで、点Pn-1の記憶手段から点P7を読み出し、直線距離
▲▼（＝Ｓ′）を演算し、この値を新たな経路
長さＳとして経路長さ記憶手段３０を書き換える。以
下、Ｐ７を初期値Ｐ′１として経路教示を続けた結果、
塗布ガン２１が点Ｐ′７に移動したとき、点Ｐ′１から
の経路長さＳ′と直線距離ｌ′の差が判定長さｄよりも
大きくなり、点Ｐ′７が記憶手段２９に記憶される。次
に塗布ガン２１が点Ｐ′８に移動したとき、∠Ｐ′
１Ｐ′７Ｐ′８（＝θ′）を演算し、これが判定角αよ
り大きいので、点Ｐ′８も記憶手段２９に記憶される。
この場合、点Pn-1の記憶手段に点Ｐ′８を書き込み、経
路長さ記憶手段３０をＯにリセットする。以下同様に点
Ｐ′８を初期値点Ｐ″１として経路教示を続けていく。
なお点Ｐｎの記憶には（Ｘ，Ｙ，Ｚ）または（θ，φ，
ψ，α，β）の値で記憶する。
記憶された経路データは再生時アキマの方法で補間され
るが、アキマの方法では補間節点が少くとも４点必要で
あり、教示された点が始点と終点のときは直線補間、教
示された点が３点の場合は、円弧補間を利用する。
るが、アキマの方法では補間節点が少くとも４点必要で
あり、教示された点が始点と終点のときは直線補間、教
示された点が３点の場合は、円弧補間を利用する。
次に、判定角度αを用いた教示を行う必要性を具体例で
示す。第４図ａ，ｂは実線で示された階段状の教示経路
において本発明の経路教示方法でそれぞれ判定角αによ
る判定を行なわなかった場合と行なった場合である。第
４図ｂでは直角に曲がった付近で判定角αによる判定を
用いたため２点ずつ教示点が得られており（教示点・で
示す）破線で示したアキマの方法による補間結果は判定
角αを用いたｂの方がかなり良好である。このように、
判定角αによる教示点の付加は、教示経路が急激に曲が
つているような場合、アキマの方法による補間精度を向
上させる。
示す。第４図ａ，ｂは実線で示された階段状の教示経路
において本発明の経路教示方法でそれぞれ判定角αによ
る判定を行なわなかった場合と行なった場合である。第
４図ｂでは直角に曲がった付近で判定角αによる判定を
用いたため２点ずつ教示点が得られており（教示点・で
示す）破線で示したアキマの方法による補間結果は判定
角αを用いたｂの方がかなり良好である。このように、
判定角αによる教示点の付加は、教示経路が急激に曲が
つているような場合、アキマの方法による補間精度を向
上させる。
発明の効果 本発明は上記した方法により、Ｐ１点からＰｎ点までの
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ１点からPn+1
点までの(n+1)個の点の記憶が３点となり、経路教示で
最大の欠点である記憶容量の問題が解消できるととも
に、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量で軌跡
を再生できる。
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ１点からPn+1
点までの(n+1)個の点の記憶が３点となり、経路教示で
最大の欠点である記憶容量の問題が解消できるととも
に、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量で軌跡
を再生できる。
第１図は本発明の方法に用いられる教示装置の一例を示
すブロック図、第２図は本発明の一実施例に適用される
工業用ロボットＡの斜視図、第３図は本発明の教示方法
の説明図、第４図は従来法と本発明の教示方法との効果
を比較して示す教示経路と再生経路との説明図である。 ２１……移動体（塗布ガン）。
すブロック図、第２図は本発明の一実施例に適用される
工業用ロボットＡの斜視図、第３図は本発明の教示方法
の説明図、第４図は従来法と本発明の教示方法との効果
を比較して示す教示経路と再生経路との説明図である。 ２１……移動体（塗布ガン）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−95607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−95608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−107106（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−136805（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】移動体を動かし、該移動体が移動した経路
上の点を順次記憶する方法において、記憶した最も新し
いP1点から前記移動体の現在位置Pn点までの経路の長さ
Ｓと前記P1点から前記移動体の現在位置Pn点までの直線
距離ｌを演算し、 経路の長さＳと直線距離ｌの差が予め定めた判定長さｄ
より大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Pn点を
前記P1点の次の点として記憶し、さらに移動体がPn点か
ら微小距離離れたPn点の次のサンプリング点Pn+1に位置
したとき、P1点とPn点を結ぶ直線とPn点とPn+1点を結ぶ
直線のなす角θを演算し、 前記角θが予め定めた判定角αより小さい場合には、P
n+1点を前記Pn点の次の点として記憶し、次にPn+1点を
初期位置P1点に更新し、前記角θが予め定めた判定角α
より大きい場合には、Pn点を初期位置P1点とし、 前記P1点から前記移動体の現在位置Pn点までの経路の長
さＳと直線距離ｌの差が予め定めた判定長さｄより小さ
い場合には、初期位置P1点を更新せず、前記現在位置Pn
点も記憶せず次の経路データのサンプリングを行なつて
いき、 記憶した経路上の点を再生時の位置データとすることを
特徴とする移動体の経路教示方法。 - 【請求項２】経路の長さＳと直線距離ｌの差と判定長さ
ｄとの比較が経路の長さＳのｎ乗と直線距離ｌのｎ乗の
差に対して、前記判定長さｄのｎ乗を比較することによ
り求められることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の移動体の経路教示方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196267A JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
| KR1019860007284A KR910005901B1 (ko) | 1985-09-05 | 1986-09-01 | 이동체의 경로교시방법 |
| US06/904,844 US4841430A (en) | 1985-09-05 | 1986-09-05 | Method of teaching a path to a moving body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196267A JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255711A JPS6255711A (ja) | 1987-03-11 |
| JPH061406B2 true JPH061406B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16354960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60196267A Expired - Lifetime JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4841430A (ja) |
| JP (1) | JPH061406B2 (ja) |
| KR (1) | KR910005901B1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63214810A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | Fanuc Ltd | デジタイジング方法 |
| JPH0769738B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1995-07-31 | 株式会社不二越 | ロボットの制御方法及び装置 |
| EP0477398B1 (de) * | 1990-09-25 | 1994-12-14 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Verfahren für die Bearbeitung von Werkstücken mit numerisch gesteuerten Maschinen |
| EP0477397B2 (de) * | 1990-09-25 | 1999-09-01 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Verfahren zur Ermittlung von Werkzeugbahnkonturen bei numerisch gesteuerten Maschinen |
| JP3804994B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2006-08-02 | ファナック株式会社 | ロボットの教示方法 |
| GB2418033B (en) * | 2003-06-02 | 2007-06-20 | Honda Motor Co Ltd | Teaching data preparing method for articulated robot |
| CN116728437B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-10-13 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法及系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806713A (en) * | 1971-10-21 | 1974-04-23 | Honeywell Inf Systems | Method and apparatus for maximizing the length of straight line segments approximating a curve |
| US4164693A (en) * | 1974-05-30 | 1979-08-14 | The Superior Electric Company | Method and system for producing linear contouring movement |
| US4263538A (en) * | 1977-05-30 | 1981-04-21 | Societa Di Elettronica Per L'automazione Sepa S.P.A. | Control system for an automatic machine |
| JPS56114685A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Method and device for instructing course of moving body |
| US4423481A (en) * | 1981-05-26 | 1983-12-27 | Rca Corporation | Numerically controlled method of machining cams and other parts |
| KR880002420B1 (ko) * | 1981-06-20 | 1988-11-08 | 이나바 세이우에몽 | 수치 제어방법 |
| US4581698A (en) * | 1981-11-18 | 1986-04-08 | General Electric Company | Method and system for generating interpolation pulses |
| JPS58176705A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-17 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボツトの経路記憶方法及び記憶装置 |
| JPS60107106A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | 曲線補間装置 |
| US4736295A (en) * | 1984-09-26 | 1988-04-05 | Gerard Lachiver | Method and apparatus for mathematical characterization of the electrocardiogram |
| US4663726A (en) * | 1985-04-15 | 1987-05-05 | General Electric Co. | Robot control utilizing cubic spline interpolation |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60196267A patent/JPH061406B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-09-01 KR KR1019860007284A patent/KR910005901B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-09-05 US US06/904,844 patent/US4841430A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6255711A (ja) | 1987-03-11 |
| KR870003417A (ko) | 1987-04-17 |
| US4841430A (en) | 1989-06-20 |
| KR910005901B1 (ko) | 1991-08-06 |
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