JPH06250728A - Direct teaching device for robot - Google Patents
Direct teaching device for robotInfo
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- JPH06250728A JPH06250728A JP6343293A JP6343293A JPH06250728A JP H06250728 A JPH06250728 A JP H06250728A JP 6343293 A JP6343293 A JP 6343293A JP 6343293 A JP6343293 A JP 6343293A JP H06250728 A JPH06250728 A JP H06250728A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はロボットの直接教示装置
に関し、特に、ティーチングプレイバック式産業用作業
ロボット（多自由度作業機械）における直接教示作業で
の操作性を改善したロボットの直接教示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct teaching device for a robot, and more particularly, to a direct teaching device for a robot which has improved operability in direct teaching work in a teaching playback type industrial work robot (work machine with multiple degrees of freedom). Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】ティーチングプレイバック式産業用作業
ロボットであって力制御を含む制御方式で動作するロボ
ットの教示方式では、従来、力制御を利用した直接教示
方式が知られている。この直接教示方式では、教示作業
を行う者が、設定された操作点を介してロボットのアー
ムの先部に設けられた手先効果器に必要な力を加えるこ
とにより、当該力をリスト部に備えた力センサで検出
し、制御装置が、検出した力信号を用いてかつ予め用意
された制御演算式に基づいて力制御を行い、加えられた
力に応じるようにロボットアーム全体の動作を制御して
手先効果器の移動速度および移動方向を決定し、手先効
果器を目標位置に誘導する。このような教示時における
動作を通して、教示データが制御装置内の記憶装置に記
憶される。力制御を伴うロボットの直接教示ための動作
制御では、前述の制御演算式において手先効果器に関し
仮想質量を想定し、教示作業者によってアーム先部の操
作点に力が加えられると、当該力に比例した速度や加速
度で手先効果器を移動させる。上記のごときロボットの
直接教示方法、またはこの直接教示方法を実施するため
の装置に関する従来技術としては、例えば特開昭５９−
２０１１０９や特開昭５９−１５７７１５号に開示され
たものが存在する。2. Description of the Related Art As a teaching system of a teaching playback type industrial work robot which operates by a control system including force control, a direct teaching system utilizing force control is conventionally known. In this direct teaching method, a person who performs the teaching work prepares the force on the wrist unit by applying a necessary force to the hand effector provided at the tip of the robot arm through the set operation point. The force is detected by the force sensor, and the control device performs force control using the detected force signal and based on a control calculation formula prepared in advance, and controls the operation of the entire robot arm to respond to the applied force. Determines the moving speed and the moving direction of the hand effector, and guides the hand effector to the target position. Through such an operation at the time of teaching, teaching data is stored in the storage device in the control device. In motion control for direct teaching of a robot with force control, a virtual mass is assumed for the hand effector in the above control calculation formula, and when force is applied to the operating point of the arm tip by the teaching operator, Move the hand effector with proportional speed and acceleration. As a conventional technique relating to the above-described direct teaching method for a robot or an apparatus for implementing this direct teaching method, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-59-
There are those disclosed in 201109 and JP-A-59-157715.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来装置による
直接教示では、ロボットにおける手先効果器の位置と姿
勢を変更しようとするとき、教示作業者が変更先の位置
が存在する方向または所望する姿勢を実現する方向に力
を加える。この場合において、手先効果器の移動に関し
移動させたくない方向が存在したとしても、移動中の誤
操作で当該方向に力を加えてしまうと、移動させたくな
い方向に手先効果器が移動してしまう、または姿勢を変
更してしまうという問題が存在した。In the above-mentioned direct teaching by the conventional apparatus, when the position and the posture of the hand effector in the robot are to be changed, the teaching operator is in the direction in which the changed position exists or the desired posture. Apply force in the direction of realizing. In this case, even if there is a direction that is not desired to be moved with respect to the movement of the hand effector, if the force is applied in the direction due to an erroneous operation during movement, the hand effector will move in the direction that the hand effector does not want to move Or, there was a problem of changing the posture.
【０００４】上記の問題について、図７を参照してグラ
インダによる研削作業の直接教示を例にとって詳しく説
明する。図７において７１はワーク、７２は力センサ、
７３はグラインダ、７４は砥石である。直接教示による
誘導Ｃによって、ポイントａを研削する状態Ａからポイ
ントｂを研削する状態Ｂに移行する変化状態を示してい
る。状態Ｂでは、実線で示された状態Ｂ１と破線で示さ
れた状態Ｂ２が示される。破線で示された状態Ｂ２は目
標姿勢を示し、実線で示された状態Ｂ１は実際に誘導さ
れた姿勢を示している。The above problem will be described in detail with reference to FIG. 7 by taking direct teaching of a grinding operation by a grinder as an example. In FIG. 7, 71 is a work, 72 is a force sensor,
73 is a grinder and 74 is a grindstone. The guidance C by direct teaching shows a change state in which the state A in which the point a is ground is changed to the state B in which the point b is ground. In the state B, a state B1 shown by a solid line and a state B2 shown by a broken line are shown. The state B2 shown by the broken line shows the target posture, and the state B1 shown by the solid line shows the actually guided posture.
【０００５】グラインダ研削作業では、ワーク７１に対
するグラインダ７３の姿勢が目標の姿勢に常に保持され
ること、具体的にはワーク７１の表面と砥石７４との角
度が常に目標角度に保持されることが重要である。そこ
で、状態Ａのポイントａにおいてグラインダ７３の姿勢
を決定して砥石７４とワーク７１の表面との間の角度を
目標角度に設定し、ポイントｂに移動したときにも同じ
姿勢（状態Ｂ２）が保持されるように移動が行われるこ
とが要求される。しかしながら、従来の方法によれば、
予め設定された操作点に力を加えて移動を行い、その移
動中にグラインダ７３の姿勢が崩れないようにグライン
ダ７３に対し姿勢保持のための力を加えるか、または移
動先のポイントｂにおいて、実際の姿勢（状態Ｂ１）に
姿勢調整を加えて目標姿勢（状態Ｂ２）に直す等の方法
が行われていた。従って、従来のロボット制御装置で実
施できる直接教示では、作業者に負担をかけ操作性が非
常に悪かった。In the grinder grinding operation, the attitude of the grinder 73 with respect to the work 71 is always maintained at a target attitude, specifically, the angle between the surface of the work 71 and the grindstone 74 is always maintained at the target angle. is important. Therefore, at the point a in the state A, the attitude of the grinder 73 is determined, the angle between the grindstone 74 and the surface of the workpiece 71 is set to the target angle, and the same attitude (state B2) is obtained when moving to the point b. The move is required to be held. However, according to conventional methods,
A force is applied to a preset operation point to move, and a force for holding the posture is applied to the grinder 73 so that the posture of the grinder 73 does not collapse during the movement, or at a point b of the movement destination, Methods such as adjusting the actual posture (state B1) to the target posture (state B2) have been performed. Therefore, the direct teaching that can be performed by the conventional robot control device imposes a burden on the operator and the operability is very poor.
【０００６】なお従来、その他のロボットの教示方式と
してペンダント教示方式が存在する。このペンダント教
示方式では、例えば、関節動作を選択しかつボタンで１
つの関節軸を選択して動作させることが可能だが、これ
が、目標とする位置や姿勢に誘導する方向と一致してい
るわけではなく、これを最終的な状態に誘導するには別
の関節を新たに選択し動作させるという繰り返しが必要
である。そのためペンダント教示方式では、前述の意味
での力制御を伴う直接教示において、ロボットアームの
全体的動作として特定の方向にのみ操作移動させること
を可能にするという制御は不可能であった。Conventionally, there has been a pendant teaching method as another robot teaching method. In this pendant teaching method, for example, selecting a joint motion and pressing the button
It is possible to select and operate one joint axis, but this does not match the direction to guide the target position or posture, and to guide this to the final state, another joint should be used. It is necessary to repeat the operation of newly selecting and operating. Therefore, in the pendant teaching method, in the direct teaching accompanied by the force control in the above-mentioned sense, it is impossible to control the robot arm so that the robot arm can be operated and moved only in a specific direction.
【０００７】本発明の目的は、上記の問題に鑑み、これ
を有効に解決し、ティーチングプレイバック式の産業用
作業ロボットにおいて、直接教示の操作性を向上し、教
示作業に要する時間を短縮し、作業者に与える負荷を軽
減するロボットの直接教示装置を提供することにある。In view of the above problems, an object of the present invention is to solve the problems effectively, and in a teaching playback type industrial work robot, improve the operability of direct teaching and shorten the time required for teaching work. The object of the present invention is to provide a direct teaching device for a robot that reduces the load on the worker.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明に係るロボットの
直接教示装置は、次のように構成される。A direct teaching device for a robot according to the present invention is constructed as follows.
【０００９】手先効果器に人為的な力を加えてロボット
アームの位置および姿勢を任意の方向に操作し、この操
作中に前記ロボットアームに設けた力センサで前記力を
検出し、この検出で得られた力信号を用いて位置・力制
御手段が力制御指令信号を作成し、この力制御指令信号
で前記ロボットアームの動作を制御して誘導を行い、誘
導中に教示データを位置・力制御手段に与えてその記憶
部に格納するロボットの直接教示装置であることを前提
とし、ロボットアームを誘導する方向を設定するための
操作方向設定手段と、位置・力制御手段に含まれる速度
演算手段の前段または後段に設けられ操作方向設定手段
で設定された方向にのみロボットアームを誘導する操作
方向切換手段とを備えるように構成される。An artificial force is applied to the hand effector to operate the position and posture of the robot arm in an arbitrary direction, and during this operation, the force sensor provided on the robot arm detects the force, and this detection is performed. The position / force control means creates a force control command signal by using the obtained force signal, and the operation of the robot arm is controlled by this force control command signal to guide the robot. Assuming that the device is a direct teaching device for a robot, which is given to the control means and stored in its storage unit, operation direction setting means for setting a direction for guiding the robot arm, and speed calculation included in the position / force control means The operation direction switching means for guiding the robot arm only in the direction set by the operation direction setting means is provided at the front stage or the rear stage of the means.
【００１０】前記の構成において、好ましくは、操作方
向切換手段は、デカルト座標系の３つの軸方向とそれら
の軸回り方向の成分について不感帯処理を行うことによ
って誘導可能な方向を設定する。In the above structure, preferably, the operation direction switching means sets the directions that can be guided by performing dead zone processing on the three axial directions of the Cartesian coordinate system and the components around these axes.
【００１１】前述した前提の構成を有し、さらに、ロボ
ットアームを誘導する方向を設定するための操作方向設
定手段と、この操作方向設定手段で設定された方向にの
みロボットアームを誘導できるように、位置・力制御手
段に含まれる速度演算手段で定義されたゲインパラメー
タを変更するゲイン切換手段とを備えるように構成され
る。In addition to the above-mentioned premise, the operation direction setting means for setting the direction for guiding the robot arm, and the robot arm can be guided only in the direction set by the operation direction setting means. , Gain switching means for changing the gain parameter defined by the speed calculation means included in the position / force control means.
【００１２】前記の構成において、好ましくは、ゲイン
切換手段は、デカルト座標系の３つの軸方向とそれらの
軸回り方向に関するパラメータ成分を大きい値または小
さい値に変更することによって誘導可能な方向を設定す
る。In the above configuration, preferably, the gain switching means sets the inducible direction by changing the parameter components relating to the three axial directions of the Cartesian coordinate system and the directions around these axes to large or small values. To do.
【００１３】前記の各構成において、好ましくは、操作
方向設定手段で設定される操作方向は、デカルト座標系
における３つの軸方向の合成方向である並進方向、それ
らの軸回り方向の合成方向である回転方向、並進方向と
回転方向を合成した全軸方向のうちのいずれかである。In each of the above-mentioned constitutions, preferably, the operation direction set by the operation direction setting means is a translational direction which is a combined direction of the three axial directions in the Cartesian coordinate system, and a combined direction around these axes. It is either one of the rotation direction, the translation direction, and the all-axis direction in which the rotation direction is combined.
【００１４】[0014]
【作用】本発明に係るロボットの直接教示装置では、直
接教示を行えるように構成された位置・力制御のコント
ローラおよび操作器において、操作器には操作方向設定
手段を設け、他方コントローラの中には、操作方向設定
手段に従って指示される特定方向にのみ操作を可能に
し、それ以外の方向には操作を不可能にする手段を設け
るようにした。特定方向にのみ操作を可能にし、それ以
外の方向には操作を不可能にする手段を設けたため、教
示作業者が、誤って特定方向以外の方向に操作を行って
も、ロボットアーム全体がその方向に移動したり姿勢を
変更することはない。特定方向にのみ操作を可能にし、
それ以外の方向には操作を不可能にする手段の構成とし
て、第１の構成は、特定方向以外の方向の力・モーメン
ト成分等の処理について不感帯幅を大きくとって出力信
号をゼロにするという構成である。各軸方向および各軸
回り方向の不感帯データは、予め記憶テーブルに各種パ
ターンとして準備される。また第２の構成は、位置・力
制御のコントローラの中にて定義される速度制御式のゲ
インパラメータを変更し、特定方向に関するゲインパラ
メータを所要の大きい値とし、それ以外の方向に関する
ゲインパラメータを小さい値とする構成である。In the robot direct teaching apparatus according to the present invention, in the position / force control controller and operating device configured to perform direct teaching, the operating device is provided with operating direction setting means, and the other controller Has a means for enabling the operation only in a specific direction instructed by the operation direction setting means, and for disabling the operation in the other directions. Even if the teaching operator erroneously operates in a direction other than the specific direction, the entire robot arm will not It does not move in any direction or change its posture. Allows operation only in a specific direction,
As a configuration of means for making the operation impossible in other directions, the first configuration is to make the output signal zero by setting a large dead band for processing force / moment components in directions other than the specific direction. It is a composition. The dead zone data in each axis direction and each axis direction is prepared in advance in the storage table as various patterns. In the second configuration, the gain parameter of the velocity control formula defined in the position / force control controller is changed to set the gain parameter for a specific direction to a required large value, and the gain parameters for other directions are changed. This is a configuration with a small value.
【００１５】[0015]
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１６】図１は、本発明に係る直接教示装置が適用
されるロボットの全体的なシステム構成を示す。図１
で、１は多自由度工作機構を形成するロボット本体であ
り、複数の関節部を有するアーム２が基台３の上に設置
される。各関節部にはモータ等の駆動装置が設けられ、
駆動装置の動作に基づき各関節部は決められた方向に動
くことができる。アーム２の各関節部の可動機能によ
り、アーム全体の姿勢は作業上必要な姿勢に変化し、ア
ーム２の先部は作業上必要とされる位置に移動する。ア
ーム先端のリスト部４には６軸の力センサ５が取り付け
られる。力センサ５の先部側には、ワーク６に対し必要
な作業を行う手先効果器７が取り付けられる。手先効果
器７は例えばグラインダである。FIG. 1 shows the overall system configuration of a robot to which the direct teaching apparatus according to the present invention is applied. Figure 1
Reference numeral 1 denotes a robot body that forms a multi-degree-of-freedom working mechanism, and an arm 2 having a plurality of joints is installed on a base 3. A drive device such as a motor is provided at each joint,
Each joint can move in a predetermined direction based on the operation of the driving device. Due to the movable function of each joint portion of the arm 2, the posture of the entire arm changes to a posture required for work, and the tip of the arm 2 moves to a position required for work. A 6-axis force sensor 5 is attached to the wrist portion 4 at the tip of the arm. On the tip side of the force sensor 5, a hand effector 7 that performs necessary work on the work 6 is attached. The hand effector 7 is, for example, a grinder.
【００１７】８はコントローラであり、コントローラ８
は、一般的にＣＰＵや記憶部等を備えるコンピュータで
構成される。コントローラ８は、内蔵された記憶部（図
示せず）に位置と力の制御を実行するための制御プログ
ラムを有し、主機能として、当該制御プログラム、与え
られた条件に関するパラメータ、教示指令を用いて、ロ
ボット本体１の作業動作を制御する。コントローラ８に
よれば、制御演算式を含む上記制御プログラムによって
位置・力制御手段が実現される。上記の記憶部には、さ
らに、直接教示作業を実行可能にするための直接教示ル
ーチンを有する。直接教示ルーチンを呼び出し、上記制
御プログラム等と組み合わせて実行することにより、位
置・力制御手段を利用して直接教示装置が実現される。Reference numeral 8 is a controller, and the controller 8
Is generally composed of a computer including a CPU and a storage unit. The controller 8 has a control program for executing position and force control in a built-in storage unit (not shown), and uses the control program, parameters regarding given conditions, and teaching commands as main functions. Then, the work operation of the robot body 1 is controlled. According to the controller 8, the position / force control means is realized by the above control program including the control calculation formula. The storage unit further has a direct teaching routine for enabling the direct teaching work. The direct teaching device is realized by utilizing the position / force control means by calling the direct teaching routine and executing it in combination with the control program or the like.
【００１８】コントローラ８は、信号ライン９を通して
ロボット本体１に対し作業動作を制御するための指令を
与える。またコントローラ８には、手先効果器７に加わ
る力およびモーメントを検出する力センサ５からの出力
信号、すなわち力信号１０が与えられる。１１は、ロボ
ット本体１のコントローラ８に対し、実行すべき作業に
関する諸条件のデータを付与し、その記憶部に当該デー
タをセットするための教示用操作器である。操作器１１
はテンキーおよび各種の指令を与えるための操作スイッ
チを有する。この操作器１１によって、例えば、作業前
における基準ワークを用いた作業動作の教示、作業条件
の設定等の教示が行われる。特に、本実施例の操作器１
１では、直接教示ルーチンを呼び出すためのスイッチ１
１Ａ、アーム２の位置や姿勢を教示するためのスイッチ
１１Ｂ、特定方向への操作を可能にしそれ以外の方向へ
の操作を不可能にするという意味での操作方向を設定す
るスイッチ１１Ｃが設けられている。なお操作器１１
は、必要に応じて、作業を実行する教示作業者が所持す
る携帯用のものとして構成できるし、また固定設置用の
ものとして構成することもできる。The controller 8 gives a command for controlling the work operation to the robot body 1 through the signal line 9. Further, the controller 8 is provided with an output signal from the force sensor 5, which detects the force and moment applied to the hand effector 7, that is, a force signal 10. Reference numeral 11 denotes a teaching operation device for giving data of various conditions relating to the work to be executed to the controller 8 of the robot body 1 and setting the data in the storage section thereof. Operation device 11
Has a numeric keypad and operation switches for giving various commands. With this operation unit 11, for example, teaching of a work operation using a reference work before work, teaching of setting work conditions, and the like are performed. In particular, the operating device 1 of this embodiment
In 1, switch 1 for directly calling the teaching routine
1A, a switch 11B for teaching the position and posture of the arm 2, and a switch 11C for setting an operation direction in the sense that an operation in a specific direction is possible and an operation in the other direction is impossible. ing. The operating device 11
Can be configured as a portable one carried by the teaching operator who performs the work, or as a fixed installation, if necessary.
【００１９】図２は本発明に係る直接教示装置の構成を
示すブロック図であり、機能手段として各要素が示され
ている。図２に従って、コントローラ８で実現される本
発明に係る直接教示装置の構成を詳述する。図２に示さ
れるコントローラ８の内部構成は、実際にはコントロー
ラ８内の記憶部に格納された制御プログラムおよび直接
教示ルーチンのプログラムによってソフト的に実現され
る。なお、図示された内部構成を、ハード回路的に作る
ことも可能である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the direct teaching apparatus according to the present invention, in which each element is shown as a functional means. The configuration of the direct teaching device according to the present invention, which is realized by the controller 8, will be described in detail with reference to FIG. The internal configuration of the controller 8 shown in FIG. 2 is actually realized by software by a control program and a direct teaching routine program stored in the storage section of the controller 8. It is also possible to make the illustrated internal configuration like a hard circuit.
【００２０】図２では、手先効果器７を備えたロボット
本体１、ワーク６が関連要素として併せて示される。コ
ントローラ８で実現される機能手段として、力検出部１
２、力成分座標変換部１３、速度演算部１４、座標変換
部１５が設けられ、かつ力成分座標変換部１３と速度演
算部１４との間に操作方向切換部１６が設けられる。力
検出部１２には力センサ５で検出された力に関する力信
号１０が入力される。また速度演算部１４で求められた
速度データは座標変換部１５で変換され、ロボット本体
１内の各駆動装置に供給される。操作方向切換部１６
は、特定方向への操作を可能にし、それ以外の方向への
動作を不可能にする機能を有する。操作方向切換部１６
での操作可能な方向の選択は、操作器１１の操作方向設
定スイッチ１１Ｃによって行われる。In FIG. 2, the robot body 1 provided with the hand effector 7 and the work 6 are also shown as related elements. As the functional means realized by the controller 8, the force detection unit 1
2. A force component coordinate conversion unit 13, a speed calculation unit 14, and a coordinate conversion unit 15 are provided, and an operation direction switching unit 16 is provided between the force component coordinate conversion unit 13 and the speed calculation unit 14. The force signal 10 relating to the force detected by the force sensor 5 is input to the force detection unit 12. Further, the speed data obtained by the speed calculation unit 14 is converted by the coordinate conversion unit 15 and supplied to each drive device in the robot body 1. Operation direction switching unit 16
Has a function of enabling operation in a specific direction and disabling operation in other directions. Operation direction switching unit 16
The selection of the operable direction is performed by the operation direction setting switch 11C of the operation device 11.
【００２１】前記構成において、操作方向切換部１６以
外の機能手段の基本的な機能は、教示作業者がロボット
本体１の手先効果器７に対し教示の目的で力を加えた場
合に、力センサ５で当該力を検出し、この力の方向に手
先効果器７を移動させる目的でロボット本体１の全体を
動作させるための制御装置を形成する。このような基本
構成において、さらに操作方向切換部１６を付設するこ
とにより、操作方向切換部１６の設定状態に基づき力成
分座標変換部１３の出力信号のうち許可された操作方向
の信号を選択して速度演算部１４に出力する。この構成
によって、ロボット本体１のアーム２の操作可能方向を
特定方向にのみ選択できる。In the above-mentioned structure, the basic function of the functional means other than the operation direction switching section 16 is to provide a force sensor when the teaching operator applies a force to the hand effector 7 of the robot body 1 for the purpose of teaching. The force is detected by 5 and a control device for operating the entire robot body 1 for the purpose of moving the hand effector 7 in the direction of this force is formed. In such a basic configuration, by additionally providing the operation direction switching unit 16, the signal of the permitted operation direction is selected from the output signals of the force component coordinate conversion unit 13 based on the setting state of the operation direction switching unit 16. And outputs it to the speed calculator 14. With this configuration, the operable direction of the arm 2 of the robot body 1 can be selected only in a specific direction.
【００２２】コントローラ８内には、さらに、位置検出
部１７および教示データ記憶部１８が設けられる。位置
検出部１７には、ロボット本体１内の各駆動装置に付加
されたエンコーダ等の位置センサからアーム各部の位置
および姿勢に関する信号が入力される。入力された信号
に基づき位置検出部１７で得られた位置データは、操作
器１１の教示スイッチ１１Ｂからの指令に従って、選択
的に教示データ記憶部１８に格納される。A position detector 17 and a teaching data memory 18 are further provided in the controller 8. Signals relating to the position and attitude of each arm are input to the position detector 17 from a position sensor such as an encoder attached to each drive device in the robot body 1. The position data obtained by the position detection unit 17 based on the input signal is selectively stored in the teaching data storage unit 18 in accordance with a command from the teaching switch 11B of the operating device 11.
【００２３】上記構成に基づく全体的な動作を説明す
る。力検出部１２は力センサ５で検出された力信号を入
力し、この力検出部１２で、ロボット本体１のアーム２
に対し作業者によって誘導のため加えられた操作力を検
出する。検出された操作力に関する信号は、力成分座標
変換部１３に与えられる。力成分座標変換部１３では、
アーム２のリスト部に設けられたハンド座標系（デカル
ト座標系である）におけるまたはロボット本体１を基準
としたベース座標系（デカルト座標系である）における
直交３軸方向について、軸方向の力と軸回りのモーメン
トに変換する。上記のごとくして求められた各軸につい
ての力とモーメントの信号は、操作方向切換部１６に入
力される。操作方向切換部１６では、操作方向設定スイ
ッチ１１Ｃによる設定に従って、選択された操作方向に
関するデータはそのままの値で、それ以外の方向のデー
タはゼロの値で、次段の速度演算部１４に出力する。速
度演算部１４では、与えられた力とモーメントのデータ
に基づいてハンド座標系またはベース座標系の各軸方向
の速度指令値を演算する。The overall operation based on the above configuration will be described. The force detection unit 12 inputs the force signal detected by the force sensor 5, and the force detection unit 12 causes the arm 2 of the robot body 1 to receive the force signal.
On the other hand, the operating force applied by the operator for guiding is detected. A signal regarding the detected operation force is given to the force component coordinate conversion unit 13. In the force component coordinate conversion unit 13,
Axial force in the three orthogonal axes directions in the hand coordinate system (which is a Cartesian coordinate system) provided in the wrist portion of the arm 2 or in the base coordinate system (which is a Cartesian coordinate system) based on the robot body 1 Convert to the moment around the axis. The signals of the force and moment about each axis obtained as described above are input to the operation direction switching unit 16. In the operation direction switching unit 16, according to the setting by the operation direction setting switch 11C, the data related to the selected operation direction is the same value, and the data in the other directions is a value of zero and is output to the speed calculation unit 14 in the next stage. To do. The speed calculator 14 calculates a speed command value in each axis direction of the hand coordinate system or the base coordinate system based on the applied force and moment data.
【００２４】具体的に、速度演算部１４には例えば次の
ような演算式が設定される。Specifically, the following arithmetic expression is set in the speed arithmetic unit 14, for example.
【００２５】[0025]
【数１】 [Equation 1]
【００２６】上式において操作方向切換部１６から与え
られる力データｆｉ、固定の値Ｍｉ（ただし必要に応じ
て変えることが可能）、任意に値が設定されるＣｉを用
いてデカルト座標系（ハンド座標系またはベース座標
系）の速度指令値を各軸について演算する。（数１）の
式から明らかなように、ｆｉがゼロに設定された軸は、
速度指令値Ｖｉもゼロに収束する。このためゼロに設定
された軸については操作を行うことができない。このよ
うにして得られた速度指令値は、座標変換部１５におい
てロボット本体１の各関節部の駆動装置の速度指令値に
変換される。変換された速度指令値は、ロボット本体１
の各駆動装置に与えられる。速度指令値を与えられた各
駆動装置の動作によって、ロボット本体１は、力センサ
５に加えられた操作力の方向および操作方向設定スイッ
チ１１Ｃで選択された操作方向の両方で決まる方向にの
み手先効果器７を移動させるように、各部の位置および
姿勢を変化する。In the above formula, force data fi given from the operation direction switching unit 16, a fixed value Mi (however, it can be changed if necessary), and Ci arbitrarily set values are used to use a Cartesian coordinate system (hand Calculate the speed command value in the coordinate system or base coordinate system) for each axis. As is clear from the equation (1), the axis for which fi is set to zero is
The speed command value Vi also converges to zero. Therefore, no operation can be performed on the axis set to zero. The speed command value thus obtained is converted by the coordinate conversion unit 15 into a speed command value for the drive device for each joint of the robot body 1. The converted speed command value is used by the robot body 1
Of each drive device. By the operation of each drive device given the speed command value, the robot main body 1 moves the hand only in the direction determined by both the direction of the operation force applied to the force sensor 5 and the operation direction selected by the operation direction setting switch 11C. The position and posture of each part are changed so that the effector 7 is moved.
【００２７】ロボット本体１の各部の位置および姿勢が
変化するときにおいて、教示作業者が操作器１１の教示
スイッチ１１Ｂを適当なタイミングで操作することによ
って、ロボット本体１に関する位置や姿勢のデータを選
択的に位置検出部１７で取り込み、教示データ記憶部１
８に記憶する。When the position and orientation of each part of the robot body 1 changes, the teaching operator operates the teaching switch 11B of the operating unit 11 at an appropriate timing to select the position and orientation data relating to the robot body 1. The position data is read by the position detection unit 17, and the teaching data storage unit 1
Store in 8.
【００２８】なおロボット本体１で直接教示作業を開始
するときには、操作スイッチ１１Ａを操作して直接教示
ルーチンを呼び出す。直接教示ルーチンが実行される
と、直接教示作業を行うことができる。When the teaching operation is directly started by the robot body 1, the operation switch 11A is operated to call the direct teaching routine. When the direct teaching routine is executed, the direct teaching work can be performed.
【００２９】次に、図３および図４を参照して操作方向
切換部１６の構成および作用について説明する。Next, the structure and operation of the operation direction switching unit 16 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
【００３０】図３はコントローラ８内における操作方向
切換部１６の内部構成の一部を概念的に示す。図３にお
いて、コントローラ８の外部の操作方向切換部１６に関
連する要素としてロボット本体１内のモータ１ａおよび
エンコーダ１ｂ、アーム２の先部に配置される力センサ
５が示され、またコントローラ８の内部の操作方向切換
部１６に関連する要素として、前述した力検出部１２、
力成分座標変換部１３、速度演算部１４、座標変換部１
５、位置検出部１７、教示データ記憶部１８が示され
る。FIG. 3 conceptually shows a part of the internal structure of the operation direction switching unit 16 in the controller 8. In FIG. 3, the motor 1a and the encoder 1b in the robot body 1 and the force sensor 5 arranged at the tip of the arm 2 are shown as elements related to the operation direction switching unit 16 outside the controller 8, and the controller 8 As the elements related to the internal operation direction switching unit 16, the above-described force detection unit 12,
Force component coordinate converter 13, speed calculator 14, coordinate converter 1
5, the position detection unit 17, and the teaching data storage unit 18 are shown.
【００３１】操作方向切換部１６では力・モーメント成
分ｆｉに関する不感帯処理特性が示される。この不感帯
処理特性に基づく不感帯処理（不感帯幅の調整）によっ
て操作方向の設定が行われる。操作方向切換部１６には
力の不感帯入力部１６Ａが付設され、操作方向切換部１
６での各軸についての不感帯処理の内容は力の不感帯入
力部１６Ａによって与えられる。すなわち、力の不感帯
入力部１６Ａから与えられる不感帯データに基づいて、
力成分座標変換部１３から与えられる各軸方向の力とモ
ーメントの各成分についてそれぞれ独立に不感帯処理が
行われる。ｆｉの成分が例えばそれぞれ次の内容である
とする。In the operation direction switching section 16, the dead zone processing characteristic regarding the force / moment component fi is shown. The operation direction is set by the dead zone processing (adjustment of the dead zone width) based on this dead zone processing characteristic. The operation direction switching unit 16 is provided with a force dead zone input unit 16A, and the operation direction switching unit 1
The contents of the dead zone processing for each axis in 6 are given by the force dead zone input unit 16A. That is, based on the dead zone data provided from the force dead zone input unit 16A,
The dead zone process is independently performed for each component of the force and moment in each axial direction given from the force component coordinate conversion unit 13. It is assumed that the components of fi have the following contents, for example.
【００３２】ｆ1 ：ｘ軸並進方向の力成分 ｆ2 ：ｙ軸並進方向の力成分 ｆ3 ：ｚ軸並進方向の力成分 ｆ4 ：ｘ軸回転方向のモーメント成分 ｆ5 ：ｙ軸回転方向のモーメント成分 ｆ6 ：ｚ軸回転方向のモーメント成分F 1 : x-axis translation direction force component f 2 : y-axis translation direction force component f 3 : z-axis translation direction force component f 4 : x-axis rotation direction moment component f 5 : y-axis rotation direction Moment component f 6 : Moment component in the z-axis rotation direction
【００３３】ｆdi（ｉ＝１〜６，ｆdiはｆｉに対応）を
それぞれの力・モーメント成分についての不感帯データ
とすれば、操作したい方向の不感帯幅をゼロまたはそれ
に近い値とし、操作したくない方向の不感帯幅を無限大
または所要の大きな値に設定することにより、前述の操
作方向の設定を行うことができる。If f di (i = 1 to 6, f di corresponds to fi) is the dead zone data for each force / moment component, the dead zone width in the desired direction is set to zero or a value close to it, and the operation is performed. By setting the dead band width in the undesired direction to infinity or a required large value, the above-described operation direction can be set.
【００３４】また図４は操作方向設定スイッチ１１Ｃと
操作方向切換部１６との関係に関する具体的な構成を示
す。コントローラ８の内部には予め操作方向ファンクシ
ョンテーブル２１が設けられる。操作方向ファンクショ
ンテーブル２１には、前述の不感帯データｆdiに関して
任意のパターンが任意の数設定されている。例えば、パ
ターン２１Ａは並進方向操作のパターン、パターン２１
Ｂは回転方向操作のパターン、パターン２１Ｃは全方向
操作のパターンである。これらの複数のパターンの中か
らいずれか１つのパターンを選択することは、切換器２
２における接続関係に基づいて行われる。切換器２２の
接続状態は、操作方向設定スイッチ１１Ｃから与えられ
る指令信号に従って決定される。切換器２２での接続関
係に基づき選択されたパターンの各不感帯データは一括
して力の不感帯入力部１６Ａに提供され、ここに設定さ
れる。FIG. 4 shows a specific structure relating to the relationship between the operation direction setting switch 11C and the operation direction switching unit 16. An operation direction function table 21 is provided inside the controller 8 in advance. In the operation direction function table 21, an arbitrary number of arbitrary patterns are set for the dead zone data f di . For example, the pattern 21A is a translation operation pattern,
B is a rotation direction operation pattern, and pattern 21C is an omnidirectional operation pattern. To select any one of these plural patterns is the switching device 2
It is performed based on the connection relationship in 2. The connection state of the switch 22 is determined according to the command signal given from the operation direction setting switch 11C. Each dead band data of the pattern selected based on the connection relationship in the switch 22 is collectively provided to the force dead band input unit 16A and set therein.
【００３５】操作方向設定スイッチ１１Ｃのオン・オフ
操作によって、教示作業者の操作による直接教示におけ
る誘導方向を切り換える。例えば、デカルト座標系にお
ける各軸方向の合成方向である並進方向と、軸回り方向
の合成回転方向である回転方向、全方向の３つの間で切
り換えるとする。並進方向、回転方向、全方向は、前述
の図４にてパターン２１Ａ〜２１Ｃで示された各操作パ
ターンに対応する。操作方向設定スイッチ１１Ｃの操作
として、オン・オフを１回行うと、切換器２２の切換え
動作によってその度に並進方向、回転方向、全方向の順
序でエンドレスに切換えが繰り返し行われる。The guide direction in the direct teaching by the operation of the teaching operator is switched by turning on / off the operation direction setting switch 11C. For example, it is assumed that switching is performed among three directions, that is, a translational direction which is a synthetic direction of each axial direction in the Cartesian coordinate system, a rotational direction which is a synthetic rotational direction around the axis, and all directions. The translation direction, the rotation direction, and the all directions correspond to the respective operation patterns shown by the patterns 21A to 21C in FIG. 4 described above. When the operation direction setting switch 11C is turned on and off once, the switching operation of the switch 22 causes endless switching in the translational direction, the rotational direction, and the omnidirectional order.
【００３６】操作方向設定スイッチ１１Ｃのオン・オフ
操作指令による切換器２２での接続関係に基づき、力の
不感帯入力部１６Ａに、選択されたパターンの各不感帯
データが設定される。設定された不感帯データは、操作
方向切換部１６に与えられ、不感帯処理に使用される。
例えば並進方向の不感帯データ（パターン２１Ａ）を選
択し操作方向切換部１６に設定した場合において、前述
の図７の例に適用したとすると、ワーク７１と砥石７４
の目標角度を変化させることなくポイントａからポイン
トｂに誘導することが可能となる。The dead band data of the selected pattern is set in the force dead band input section 16A based on the connection relation of the switch 22 in response to the ON / OFF operation command of the operation direction setting switch 11C. The set dead zone data is given to the operation direction switching unit 16 and used for dead zone processing.
For example, when the dead zone data (pattern 21A) in the translation direction is selected and set in the operation direction switching unit 16, if it is applied to the example of FIG.
It is possible to guide from point a to point b without changing the target angle of.
【００３７】図５は本発明の他の実施例を示す。この実
施例では、操作方向切換部１６を速度演算部１４の後に
配置するようにした。従って速度演算部１４は、力成分
座標変換部１３から出力される力とモーメントに基づい
てすべての方向について速度指令値を算出する。その後
の段階で、操作方向切換部１６において操作方向設定ス
イッチ１１Ｃによる設定に従って、操作方向として設定
された方向に関しては算出された速度指令値をそのまま
出力し、それ以外の方向に関しては不感帯処理に基づき
速度指令値をゼロにして出力する。操作方向切換部１６
から出力された速度指令値は、座標変換部１５に与えら
れる。操作方向切換部１６に関する構成および作用は、
基本的に図３および図４で説明した通りである。相違す
る点は、力の不感帯入力部１６Ａの代わりに、速度の不
感帯入力部（図示せず）が設けられる点である。従って
操作方向切換部１６に設定される不感帯処理特性は、速
度に関するものとなる。その他の構成および作用につい
ては、図２で説明した実施例の場合と同じである。本実
施例の構成によっても、前記実施例と同等な効果を得る
ことができる。FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the operation direction switching unit 16 is arranged after the speed calculation unit 14. Therefore, the speed calculator 14 calculates the speed command value for all directions based on the force and the moment output from the force component coordinate converter 13. At the subsequent stage, the calculated speed command value is output as it is with respect to the direction set as the operation direction according to the setting by the operation direction setting switch 11C in the operation direction switching unit 16 and based on the dead zone process for the other directions. Outputs the speed command value to zero. Operation direction switching unit 16
The speed command value output from is supplied to the coordinate conversion unit 15. The configuration and operation of the operation direction switching unit 16 are as follows.
It is basically as described in FIGS. 3 and 4. The difference is that a speed dead zone input section (not shown) is provided in place of the force dead zone input section 16A. Therefore, the dead zone processing characteristic set in the operation direction switching unit 16 relates to speed. Other configurations and operations are the same as those in the embodiment described in FIG. With the configuration of this embodiment, it is possible to obtain the same effect as that of the above embodiment.
【００３８】上記の各実施例に従って教示作業を行う
と、作業全体について教示された位置および姿勢のデー
タが作業の実行順序に従って教示データ記憶部１８に格
納される。教示作業が終了すると、作業者は操作器１１
によって作業モードに切り換える。作業モードが指定さ
れ、作業開始の指令が与えられると、コントローラ８で
は、教示データ記憶部１８から教示データを読出し、教
示データによってロボット本体１を動作させ、手先効果
器７で各ワークに対し繰り返し作業を行う。When the teaching work is performed according to each of the above-described embodiments, the data of the taught position and posture of the entire work is stored in the teaching data storage unit 18 in the order of performing the work. When the teaching work is completed, the operator operates the operation unit 11
Switch to working mode by. When the work mode is designated and a work start command is given, the controller 8 reads the teaching data from the teaching data storage unit 18, operates the robot body 1 according to the teaching data, and repeatedly uses the hand effector 7 for each work. Do the work.
【００３９】次に、図６を参照して本発明に係る直接教
示装置の他の実施例を説明する。この実施例では、例え
ば図２で説明したコントローラ８の内部構成において、
操作方向切換部１６を設けず、その代わりにゲイン切換
部３６を設けるようにしている。その他の構成は図２で
説明した構成と同じであるので、同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。本実施例では、操作方向設定スイ
ッチ１１Ｃの設定に応じて、ゲイン切換部３６を通して
速度演算部１４に設定された演算式のパラメータを変更
するようにし、これによりロボットアーム２の誘導操作
に関して可能な方向および不可能な方向を設定してい
る。Next, another embodiment of the direct teaching apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, for example, in the internal configuration of the controller 8 described in FIG.
The operation direction switching unit 16 is not provided, but the gain switching unit 36 is provided instead. Since other configurations are the same as the configurations described in FIG. 2, the same reference numerals are given and detailed description will be omitted. In the present embodiment, the parameter of the arithmetic expression set in the speed calculation unit 14 is changed through the gain switching unit 36 according to the setting of the operation direction setting switch 11C, which allows the guidance operation of the robot arm 2. Direction and impossible direction are set.
【００４０】速度演算部１４に設定された演算式は前記
（数１）で示された通りである。上記の演算式において
パラメータとしてＣｉが含まれている。Ｃｉは力制御を
行う上で仮想の粘性減衰係数であるから、ゲインパラメ
ータとして作用すると考えてよい。すなわちパラメータ
Ｃｉは、値が小さいと、アーム２の動きは軽く教示作業
者は軽い操作力でアーム２を動かすことができ、作業者
にとって操作感は軽いものとなる。反対にＣｉの値が大
きくなると、アーム２の動きは重くなり教示作業者が大
きな力をかけないとアーム２を動かすことができない。
またゲイン切換部３６は、演算式のパラメータＣｉの値
を変更する信号を出力するもので、後述する所定条件下
でパラメータ変更信号を出力する。力制御上のパラメー
タＣｉの性質を利用して、ゲイン切換部３６によって演
算式のパラメータＣｉを所望の状態に変更すると、ロボ
ット本体１における教示作業のためのアーム２の誘導に
関して、誘導操作がしやすい方向および誘導操作がしに
くい方向を設定することができる。The arithmetic expression set in the speed arithmetic unit 14 is as shown in the above (Equation 1). In the above equation, Ci is included as a parameter. Since Ci is a virtual viscous damping coefficient in performing force control, it may be considered to act as a gain parameter. That is, when the value of the parameter Ci is small, the movement of the arm 2 is light and the teaching operator can move the arm 2 with a light operating force, and the operator feels light. On the contrary, when the value of Ci becomes large, the movement of the arm 2 becomes heavy, and the arm 2 cannot be moved unless the teaching operator applies a large force.
Further, the gain switching unit 36 outputs a signal for changing the value of the parameter Ci of the arithmetic expression, and outputs a parameter changing signal under a predetermined condition described later. When the parameter Ci of the arithmetic expression is changed to a desired state by the gain switching unit 36 by using the property of the parameter Ci in force control, a guiding operation is performed for guiding the arm 2 for teaching work in the robot body 1. It is possible to set an easy direction and a direction in which the guidance operation is difficult.
【００４１】操作器１１での操作方向設定スイッチ１１
Ｃで、例えば操作方向を前述の並進方向に設定したとき
は、当該操作方向に関する指令信号がゲイン切換部３６
に入力される。ゲイン切換部３６では、指令信号に基づ
いて、速度演算部１４の演算式のパラメータＣｉに関
し、並進方向の軸成分Ｃfx，Ｃfy，Ｃfzの３成分につい
ては小さい値に変更し、回転方向の軸成分Ｃmx，Ｃmy，
Ｃmzの３成分については大きい値に変更する。変更に使
用される「小さい値」および「大きい値」は、目的に応
じて任意に設定され、これらの値は前述の不感帯データ
の場合と同様に記憶テーブルに予め用意されている。ま
た操作方向を例えば前述の回転方向に設定したときに
は、前記とは反対に、速度演算部１４の演算式のパラメ
ータＣｉに関し、並進方向の軸成分Ｃfx，Ｃfy，Ｃfzの
３成分については大きい値に変更し、回転方向の軸成分
Ｃmx，Ｃmy，Ｃmzの３成分については小さい値に変更す
る。さらに操作方向を全方向としたときには、速度演算
部１４の演算式のパラメータＣｉの全成分を小さい値に
変更する。上記のようにして、速度演算部１４に設定さ
れる演算式内に含まれるパラメータＣｉの値を調整する
ことにより、直接教示作業において必要とされる動作を
行わせることができる。Operation direction setting switch 11 on the operation unit 11
In C, for example, when the operation direction is set to the above-mentioned translational direction, the command signal related to the operation direction is the gain switching unit
Entered in. In the gain switching unit 36, based on the command signal, with respect to the parameter Ci of the calculation formula of the speed calculation unit 14, the three axial components Cfx, Cfy, Cfz in the translational direction are changed to smaller values, and the axial component in the rotational direction is changed. Cmx, Cmy,
Change the three components of Cmz to large values. The "small value" and "large value" used for the change are arbitrarily set according to the purpose, and these values are prepared in advance in the storage table as in the case of the dead zone data described above. Further, when the operation direction is set to, for example, the above-described rotation direction, conversely to the above, with respect to the parameter Ci of the calculation formula of the speed calculation unit 14, three values of the axial components Cfx, Cfy, Cfz in the translational direction become large values. The rotational axis components Cmx, Cmy, and Cmz are changed to smaller values. Further, when the operation directions are all directions, all the components of the parameter Ci of the arithmetic expression of the speed calculation unit 14 are changed to small values. As described above, by adjusting the value of the parameter Ci included in the arithmetic expression set in the speed arithmetic unit 14, the operation required in the direct teaching work can be performed.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、力制御を伴うロボットの直接教示において教示作
業者が手先効果器に人為的に力を加えてロボットアーム
の位置と姿勢を変化させて誘導操作を行う場合に、誘導
操作できる方向または誘導操作できない方向を任意に選
択して設定できるようにしたため、手先効果器を含むロ
ボットアームの位置と姿勢を、任意の軸方向について単
独または組み合わせて誘導しやすい方向を設定でき、か
つ動かしたくない方向に誤操作で力がかかってもロボッ
トアームの位置や姿勢が変化しにくくし、これにより教
示作業での操作性を大幅に向上し、教示作業者の負担を
軽減し、さらに安全性を向上することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, in direct teaching of a robot accompanied by force control, the teaching operator artificially applies force to the hand effector to determine the position and posture of the robot arm. When changing the guiding operation, the direction that can be guided or the direction that cannot be guided can be arbitrarily selected and set, so the position and posture of the robot arm including the hand effector can be set independently for any axial direction. Or you can set a direction that is easy to guide in combination, and make it difficult for the position and posture of the robot arm to change even if force is applied by mistake in the direction you do not want to move, which greatly improves the operability in teaching work, It is possible to reduce the burden on the teaching operator and further improve safety.
【図１】ロボットの全体システムを示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire system of a robot.
【図２】コントローラの内部構成の第１の実施例を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the internal configuration of the controller.
【図３】操作方向切換部の内部構成を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of an operation direction switching unit.
【図４】操作方向切換部およびこれに関連する部分と操
作方向設定スイッチとの関連を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a relationship between an operation direction switching unit and a portion related thereto and an operation direction setting switch.
【図５】コントローラの内部構成の他の実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the internal configuration of the controller.
【図６】コントローラの内部構成の他の実施例を示すブ
ロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the internal configuration of the controller.
【図７】従来の直接教示の問題を説明するための図であ
る。FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of conventional direct teaching.
１ …ロボット本体 ２ …アーム ４ …リスト部 ５ …力センサ ６ …ワーク ７ …手先効果器 ８ …コントローラ １１ …教示用操作器 １１Ａ …直接教示ルーチン呼出し用ス
イッチ １１Ｂ …教示スイッチ １１Ｃ …操作方向設定スイッチ １４ …速度演算部 １６ …操作方向切換部 １６Ａ …力の不感帯入力部 ２１ …操作方向ファンクションテー
ブル ２２ …切換器 ３６ …ゲイン切換部1 ... Robot body 2 ... Arm 4 ... Wrist section 5 ... Force sensor 6 ... Work 7 ... Hand effector 8 ... Controller 11 ... Teaching operation device 11A ... Direct teaching routine calling switch 11B ... Teaching switch 11C ... Operating direction setting switch 14 ... Speed calculation unit 16 ... Operation direction switching unit 16A ... Force dead zone input unit 21 ... Operation direction function table 22 ... Switch 36 ... Gain switching unit
Claims (5)
トアームの位置および姿勢を任意の方向に操作し、この
操作中に前記ロボットアームに設けた力センサで前記力
を検出し、この検出で得られた力信号を用いて位置・力
制御手段が力制御指令信号を作成し、この力制御指令信
号で前記ロボットアームの動作を制御して誘導を行い、
誘導中に教示データを記憶部に格納するロボットの直接
教示装置において、 前記ロボットアームを誘導する方向を設定するための操
作方向設定手段と、前記位置・力制御手段に含まれる速
度演算手段の前段または後段に設けられ前記操作方向設
定手段で設定された方向にのみ前記ロボットアームを誘
導する操作方向切換手段とを備えることを特徴とするロ
ボットの直接教示装置。1. An artificial force is applied to a hand effector to operate the position and posture of a robot arm in an arbitrary direction, and during this operation, the force is detected by a force sensor provided on the robot arm. The position / force control means creates a force control command signal using the force signal obtained by the detection, and controls the operation of the robot arm with this force control command signal to perform guidance.
In a direct teaching device for a robot which stores teaching data in a storage unit during guidance, an operation direction setting means for setting a direction for guiding the robot arm, and a front stage of a speed calculation means included in the position / force control means. A direct teaching device for a robot, further comprising an operation direction switching unit that is provided at a subsequent stage and guides the robot arm only in a direction set by the operation direction setting unit.
において、前記操作方向切換手段は、デカルト座標系の
３つの軸方向とそれらの軸回り方向の成分について不感
帯処理を行うことによって前記誘導可能な方向を設定す
ることを特徴とするロボットの直接教示装置。2. The direct teaching apparatus for a robot according to claim 1, wherein the operation direction switching means can perform the guiding by performing a dead zone process on three axial directions of the Cartesian coordinate system and components around the axes. Direct teaching device for a robot, characterized by setting different directions.
トアームの位置および姿勢を任意の方向に操作し、この
操作中に前記ロボットアームに設けた力センサで前記力
を検出し、この検出で得られた力信号を用いて位置・力
制御手段が力制御指令信号を作成し、この力制御指令信
号で前記ロボットアームの動作を制御して誘導を行い、
誘導中に教示データを記憶部に格納するロボットの直接
教示装置において、 前記ロボットアームを誘導する方向を設定するための操
作方向設定手段と、この操作方向設定手段で設定された
方向にのみ前記ロボットアームを誘導できるように、前
記位置・力制御手段に含まれる速度演算手段で定義され
たゲインパラメータを変更するゲイン切換手段とを備え
ることを特徴とするロボットの直接教示装置。3. An artificial force is applied to the hand effector to operate the position and posture of the robot arm in an arbitrary direction, and the force sensor provided on the robot arm detects the force during this operation. The position / force control means creates a force control command signal using the force signal obtained by the detection, and controls the operation of the robot arm with this force control command signal to perform guidance.
In a direct teaching device for a robot that stores teaching data in a storage unit during guidance, an operation direction setting unit for setting a direction for guiding the robot arm, and the robot only in the direction set by the operation direction setting unit. A direct teaching device for a robot, comprising: a gain switching means for changing a gain parameter defined by a speed calculation means included in the position / force control means so that the arm can be guided.
において、前記ゲイン切換手段は、デカルト座標系の３
つの軸方向とそれらの軸回り方向に関するパラメータ成
分を大きい値または小さい値に変更することによって前
記誘導可能な方向を設定することを特徴とするロボット
の直接教示装置。4. The robot direct teaching apparatus according to claim 3, wherein the gain switching means is a Cartesian coordinate system.
A direct teaching device for a robot, characterized in that the inducible direction is set by changing a parameter component relating to one axial direction and a direction around those axes to a large value or a small value.
ットの直接教示装置において、前記操作方向設定手段で
設定される操作方向は、デカルト座標系における３つの
軸方向の合成方向である並進方向、それらの軸回り方向
の合成方向である回転方向、前記並進方向と前記回転方
向を合成した全軸方向のうちのいずれかであることを特
徴とするロボットの直接教示装置。5. The robot direct teaching apparatus according to claim 1, wherein the operation direction set by the operation direction setting means is a combined direction of three axial directions in the Cartesian coordinate system. A direct teaching device for a robot, which is any one of a translation direction, a rotation direction which is a combined direction of those axes, and an all-axis direction in which the translation direction and the rotation direction are combined.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6343293A JPH06250728A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Direct teaching device for robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6343293A JPH06250728A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Direct teaching device for robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06250728A true JPH06250728A (en) | 1994-09-09 |
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ID=13229115
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6343293A Pending JPH06250728A (en) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | Direct teaching device for robot |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JPH06250728A (en) |
Cited By (16)
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