JPH06285781A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JPH06285781A JPH06285781A JP10361293A JP10361293A JPH06285781A JP H06285781 A JPH06285781 A JP H06285781A JP 10361293 A JP10361293 A JP 10361293A JP 10361293 A JP10361293 A JP 10361293A JP H06285781 A JPH06285781 A JP H06285781A
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- curve
- trochoidal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】トロコイド動作の教示を簡単にし、特に幅が決
まっているワークなどの教示作業が簡単になるロボット
制御装置を提供する。 【構成】トロコイド動作区間を開始する命令（ＴＲＯ
Ｎ）があると、終了命令（ＴＲＯＦＦ）があるまで、直
線補間（ＭＯＶＬ）等の従来の補間命令にトロコイド曲
線を重畳する動作軌跡作成部を設ける。参照点を教示す
ることにより動作平面とトロコイド曲線の高さ方向を設
定し、指定したピッチ長（ＰＩ）および高さ（ＨＩ）に
基づき開始点４２および終了点４４がトロコイド曲線軌
跡の下端を結んだものとなるようトロコイド曲線補間の
軌跡を作成される。
まっているワークなどの教示作業が簡単になるロボット
制御装置を提供する。 【構成】トロコイド動作区間を開始する命令（ＴＲＯ
Ｎ）があると、終了命令（ＴＲＯＦＦ）があるまで、直
線補間（ＭＯＶＬ）等の従来の補間命令にトロコイド曲
線を重畳する動作軌跡作成部を設ける。参照点を教示す
ることにより動作平面とトロコイド曲線の高さ方向を設
定し、指定したピッチ長（ＰＩ）および高さ（ＨＩ）に
基づき開始点４２および終了点４４がトロコイド曲線軌
跡の下端を結んだものとなるようトロコイド曲線補間の
軌跡を作成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円弧の連続軌跡を動作
制御するロボット制御装置に関する。
制御するロボット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ティーチングプレイバック式ロ
ボットを用いる研磨作業では、円弧の連続軌跡（トロコ
イド曲線）を動作制御する必要がある。従来通り、その
曲線の全ポイントを教示するやり方では、オペレータの
作業に時間がかかる、特開昭５９−１８６００６号公報
と特開平１−２０６４０５号公報に示される技術が提案
されていた。前者は、トロコイド動作の動作範囲の中心
を動作主経路として第１点と第２点を教示すると共に第
３点を教示し、第１点を中心として第３点を通る円弧を
決定し、この経路に沿った副経路を重畳するという方法
である。後者は、動作する始点、終点、および基礎円を
特定する２点（ただし、始点または終点を加えた３点で
円を決定）の計４点を教示するものである。
ボットを用いる研磨作業では、円弧の連続軌跡（トロコ
イド曲線）を動作制御する必要がある。従来通り、その
曲線の全ポイントを教示するやり方では、オペレータの
作業に時間がかかる、特開昭５９−１８６００６号公報
と特開平１−２０６４０５号公報に示される技術が提案
されていた。前者は、トロコイド動作の動作範囲の中心
を動作主経路として第１点と第２点を教示すると共に第
３点を教示し、第１点を中心として第３点を通る円弧を
決定し、この経路に沿った副経路を重畳するという方法
である。後者は、動作する始点、終点、および基礎円を
特定する２点（ただし、始点または終点を加えた３点で
円を決定）の計４点を教示するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭５９
−１８６００６号公報の方法では、車のスポイラー等、
幅が決まった物をティーチングする場合、動作範囲の中
心への動作主経路のティーチングが難しい。また、開始
点、終了点の定義が曖昧であるなどの問題があった。特
開平１−２０６４０５号公報の方法では、基礎円の教示
が難しいという欠点がある。なぜなら、３点により円を
決定し、その一点は開始点であるとすると、主経路（始
点から終点の教示線分）は動作範囲のどの点を通るかは
基礎円を特定する点次第で定まり、非常に分かりにく
い。そのため、ワーク幅が決まっている物に対して動作
幅を最適にするには教示を何度もやり直す必要がある。
そこで、本発明は、トロコイド動作の教示を簡単にし、
特に幅が決まっているワークなどの教示作業が簡単にな
るロボット制御装置を提供することを目的とする。
−１８６００６号公報の方法では、車のスポイラー等、
幅が決まった物をティーチングする場合、動作範囲の中
心への動作主経路のティーチングが難しい。また、開始
点、終了点の定義が曖昧であるなどの問題があった。特
開平１−２０６４０５号公報の方法では、基礎円の教示
が難しいという欠点がある。なぜなら、３点により円を
決定し、その一点は開始点であるとすると、主経路（始
点から終点の教示線分）は動作範囲のどの点を通るかは
基礎円を特定する点次第で定まり、非常に分かりにく
い。そのため、ワーク幅が決まっている物に対して動作
幅を最適にするには教示を何度もやり直す必要がある。
そこで、本発明は、トロコイド動作の教示を簡単にし、
特に幅が決まっているワークなどの教示作業が簡単にな
るロボット制御装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、教示した教示
点間の軌跡補間を行うティーチングプレイバック式ロボ
ット制御装置において、トロコイド動作区間を設定する
手段と、参照点を教示することにより動作平面とトロコ
イド曲線の高さ方向を指定する手段と、ピッチ長及びト
ロコイド曲線の高さを設定する手段と、前記設定値に基
づき前記トロコイド動作区間設定手段で設定した開始点
および終了点がトロコイド曲線軌跡の両端を結んだもの
となるようトロコイド曲線補間の軌跡を作成する動作軌
跡作成手段とを設けたことを特徴とするものである。
点間の軌跡補間を行うティーチングプレイバック式ロボ
ット制御装置において、トロコイド動作区間を設定する
手段と、参照点を教示することにより動作平面とトロコ
イド曲線の高さ方向を指定する手段と、ピッチ長及びト
ロコイド曲線の高さを設定する手段と、前記設定値に基
づき前記トロコイド動作区間設定手段で設定した開始点
および終了点がトロコイド曲線軌跡の両端を結んだもの
となるようトロコイド曲線補間の軌跡を作成する動作軌
跡作成手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】教示した開始点は動作開始時の位置となり、教
示した終了点は動作終了時の位置となる。参照点はトロ
コイド曲線の高さ方向を設定するのみならず、開始点、
終了点と合わせた３点で動作平面を設定する意味も持っ
ている。動作軌跡作成手段は、開始点から終了点の直線
距離をピッチ長で割った商（４捨５入）を動作回数（円
動作回数）とし、開始点から終了点へ向けてトロコイド
曲線補間を行う。ただし、トロコイド動作の終了位置が
教示した終了点に合致するようにピッチ長を補正して補
間演算がなされる。
示した終了点は動作終了時の位置となる。参照点はトロ
コイド曲線の高さ方向を設定するのみならず、開始点、
終了点と合わせた３点で動作平面を設定する意味も持っ
ている。動作軌跡作成手段は、開始点から終了点の直線
距離をピッチ長で割った商（４捨５入）を動作回数（円
動作回数）とし、開始点から終了点へ向けてトロコイド
曲線補間を行う。ただし、トロコイド動作の終了位置が
教示した終了点に合致するようにピッチ長を補正して補
間演算がなされる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の実施例のブロック図であり、ヒュー
マンインターフェース制御部４の基でＣＲＴ７及びティ
ーチＢＯＸ８にて教示操作を行う。本発明の開始点、終
了点、参照点、ピッチ長、高さはここで設定され、動作
プログラムが作成される。動作プログラムはＲＡＭ６に
格納され、ロボット動作時は、この動作プログラムを、
動作制御部１で解読し、共有ＲＡＭ５を介して動作軌跡
作成部２で作成した軌跡をサーボ制御部３に送り、図示
しないロボット各軸の駆動モータを制御する。動作軌跡
作成部２では、通常の直線補間、円弧補間、放物線補間
などの補間機能に加えて、トロコイド曲線補間を従来の
直線補間、円弧補間に重畳する機能を有する。
る。図１は本発明の実施例のブロック図であり、ヒュー
マンインターフェース制御部４の基でＣＲＴ７及びティ
ーチＢＯＸ８にて教示操作を行う。本発明の開始点、終
了点、参照点、ピッチ長、高さはここで設定され、動作
プログラムが作成される。動作プログラムはＲＡＭ６に
格納され、ロボット動作時は、この動作プログラムを、
動作制御部１で解読し、共有ＲＡＭ５を介して動作軌跡
作成部２で作成した軌跡をサーボ制御部３に送り、図示
しないロボット各軸の駆動モータを制御する。動作軌跡
作成部２では、通常の直線補間、円弧補間、放物線補間
などの補間機能に加えて、トロコイド曲線補間を従来の
直線補間、円弧補間に重畳する機能を有する。
【０００７】以下、本発明の動作を具体的実施例に沿っ
て説明する。本実施例では、図２に示すように、開始点
１１、終了点１２、及び参照点Ａ（またはＢ）の３点を
教示する。この３点により、動作平面１３が決まるとと
もに、開始点１１と終了点１２を結んだ線分のどちら側
に参照点Ａ（またはＢ）があるかでトロコイド曲線の高
さ方向が決まる。図示するように、参照点Ａであれば実
線の軌跡、参照点Ｂであれば点線の軌跡となる。
て説明する。本実施例では、図２に示すように、開始点
１１、終了点１２、及び参照点Ａ（またはＢ）の３点を
教示する。この３点により、動作平面１３が決まるとと
もに、開始点１１と終了点１２を結んだ線分のどちら側
に参照点Ａ（またはＢ）があるかでトロコイド曲線の高
さ方向が決まる。図示するように、参照点Ａであれば実
線の軌跡、参照点Ｂであれば点線の軌跡となる。
【０００８】本実施例では、ロボット制御装置のロボッ
トプログラム言語（動作命令）に、トロコイド動作開始
命令（ＴＲＯＮ）とトロコイド動作終了命令（ＴＲＯＦ
Ｆ）とを設けている。トロコイド動作開始命令は、ピッ
チ長（ＰＩ）と高さ（ＨＩ）の指定を伴い、例えば「Ｔ
ＲＯＮ ＰＩ＝２０ ＨＩ＝２００」（数値の単位は例
えばミリメートル）という表記となり、図３に示す下記
の動作軌跡（ｘ，ｙ）を作り出すものである。 ｘ＝ａθ−ｄsin θ ｙ＝ｄ（１−cos θ） ただし、 ａ＝ＰＩ／２π ｄ＝ＨＩ／２ θ＝（２π）＊（Ｘn ／ＰＩ) Ｘn ：主経路Ｓ0 →Ｓn 上を移動命令設定速度Ｖで動作
する点Ｘn の開始点からの位置 ＰＩ：設定ピッチ長ＰＩより算出した補正ピッチ長（ト
ロコイド動作の終了位置が教示した終了点に合致するピ
ッチ長） ＨＩ：設定高さ
トプログラム言語（動作命令）に、トロコイド動作開始
命令（ＴＲＯＮ）とトロコイド動作終了命令（ＴＲＯＦ
Ｆ）とを設けている。トロコイド動作開始命令は、ピッ
チ長（ＰＩ）と高さ（ＨＩ）の指定を伴い、例えば「Ｔ
ＲＯＮ ＰＩ＝２０ ＨＩ＝２００」（数値の単位は例
えばミリメートル）という表記となり、図３に示す下記
の動作軌跡（ｘ，ｙ）を作り出すものである。 ｘ＝ａθ−ｄsin θ ｙ＝ｄ（１−cos θ） ただし、 ａ＝ＰＩ／２π ｄ＝ＨＩ／２ θ＝（２π）＊（Ｘn ／ＰＩ) Ｘn ：主経路Ｓ0 →Ｓn 上を移動命令設定速度Ｖで動作
する点Ｘn の開始点からの位置 ＰＩ：設定ピッチ長ＰＩより算出した補正ピッチ長（ト
ロコイド動作の終了位置が教示した終了点に合致するピ
ッチ長） ＨＩ：設定高さ
【０００９】そして、図４のプログラム例のように、通
常の補間命令（ここでは直線補間命令「ＭＯＶＬ」）
を、トロコイド動作開始命令とトロコイド動作終了命令
で挟み込むようにすることで、トロコイド動作をその挟
み込まれた補間動作に重畳するように演算される。図４
において、ライン番号はプログラムの行番号、ステップ
番号はその行のプログラムに対応する点（教示点、参照
点を問わない）があれば付けられる番号である。各ライ
ンの命令は以下の意味である。なお、ＶＪ＝、Ｖ＝は移
動速度を指定するものであるが説明は省略する。 （００００）ＮＯＰ……あるプログラムの最初を示す命
令（動作なし）。 （０００１）ＭＯＶＪ…教示点（００１）４１へ直行せ
よ。 （０００２）ＭＯＶＬ…教示点（００２）４２へ直線補
間で移動せよ。 （０００３）ＲＥＦＰ…参照点（００３）４３を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００４）ＴＲＯＮ…トロコイド動作を開始せよ。 （０００５）ＭＯＶＬ…教示点（００４）４４へ直線補
間で移動せよ。 （０００６）ＲＥＦＰ…参照点（００５）４５を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００７）ＭＯＶＬ…教示点（００６）４６へ直線補
間で移動せよ。 （０００８）ＲＥＦＰ…参照点（００７）４７を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００９）ＭＯＶＬ…教示点（００８）４８へ直線補
間で移動せよ。 （００１０）ＴＲＯＦＦ…トロコイド動作を終了せよ。 （００１１）ＭＯＶＬ…教示点（００９）４９へ直線補
間で移動せよ。 （００１２）ＭＯＶＪ…教示点（０１０）５０へ直行せ
よ。 （００１３）ＥＮＤ……プログラム終了。 以上のプログラムにより、（０００５）、（０００
７）、（０００９）の直線補間命令がトロコイド曲線補
間される。
常の補間命令（ここでは直線補間命令「ＭＯＶＬ」）
を、トロコイド動作開始命令とトロコイド動作終了命令
で挟み込むようにすることで、トロコイド動作をその挟
み込まれた補間動作に重畳するように演算される。図４
において、ライン番号はプログラムの行番号、ステップ
番号はその行のプログラムに対応する点（教示点、参照
点を問わない）があれば付けられる番号である。各ライ
ンの命令は以下の意味である。なお、ＶＪ＝、Ｖ＝は移
動速度を指定するものであるが説明は省略する。 （００００）ＮＯＰ……あるプログラムの最初を示す命
令（動作なし）。 （０００１）ＭＯＶＪ…教示点（００１）４１へ直行せ
よ。 （０００２）ＭＯＶＬ…教示点（００２）４２へ直線補
間で移動せよ。 （０００３）ＲＥＦＰ…参照点（００３）４３を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００４）ＴＲＯＮ…トロコイド動作を開始せよ。 （０００５）ＭＯＶＬ…教示点（００４）４４へ直線補
間で移動せよ。 （０００６）ＲＥＦＰ…参照点（００５）４５を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００７）ＭＯＶＬ…教示点（００６）４６へ直線補
間で移動せよ。 （０００８）ＲＥＦＰ…参照点（００７）４７を参照し
て、動作平面と動作方向を定義せよ。 （０００９）ＭＯＶＬ…教示点（００８）４８へ直線補
間で移動せよ。 （００１０）ＴＲＯＦＦ…トロコイド動作を終了せよ。 （００１１）ＭＯＶＬ…教示点（００９）４９へ直線補
間で移動せよ。 （００１２）ＭＯＶＪ…教示点（０１０）５０へ直行せ
よ。 （００１３）ＥＮＤ……プログラム終了。 以上のプログラムにより、（０００５）、（０００
７）、（０００９）の直線補間命令がトロコイド曲線補
間される。
【００１０】次に他の実施例を説明する。今まで説明し
た例では、ピッチ長と高さは数値データとして入力した
が、その一方または両方を参照点の位置で代用させるよ
うにしてもよい。図２を使って説明すると、開始点１１
と終了点１２を結んだ線分に対する参照点Ａの垂線の長
さを高さとし、また開始点１１から参照点Ａまでの距離
をピッチ長としてもよい。ただし、この場合、参照点の
教示を慎重に行う必要がある。また、図４の例では、２
つの教示点間に１つの参照点を必要としたが、３つ以上
の教示点間に共通に対応する１つの参照点により、動作
平面とトロコイド曲線の高さ方向を決定してもよい。３
つ以上の教示点が同一平面上にある場合に有効である
（ただし、ピッチ長、高さは数値データで指定する必要
がある）。
た例では、ピッチ長と高さは数値データとして入力した
が、その一方または両方を参照点の位置で代用させるよ
うにしてもよい。図２を使って説明すると、開始点１１
と終了点１２を結んだ線分に対する参照点Ａの垂線の長
さを高さとし、また開始点１１から参照点Ａまでの距離
をピッチ長としてもよい。ただし、この場合、参照点の
教示を慎重に行う必要がある。また、図４の例では、２
つの教示点間に１つの参照点を必要としたが、３つ以上
の教示点間に共通に対応する１つの参照点により、動作
平面とトロコイド曲線の高さ方向を決定してもよい。３
つ以上の教示点が同一平面上にある場合に有効である
（ただし、ピッチ長、高さは数値データで指定する必要
がある）。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によればトロ
コイド軌跡のティーチングを簡易化でき、特に幅が決ま
っているワークなどの教示作業が簡単になり、教示時間
の短縮を図れるため、作業効率が大幅に向上される。用
途は、研磨作業に限られず、アーク溶接、ワックスが
け、窓拭き、等トロコイド軌跡を適用できるロボット動
作に有効である。
コイド軌跡のティーチングを簡易化でき、特に幅が決ま
っているワークなどの教示作業が簡単になり、教示時間
の短縮を図れるため、作業効率が大幅に向上される。用
途は、研磨作業に限られず、アーク溶接、ワックスが
け、窓拭き、等トロコイド軌跡を適用できるロボット動
作に有効である。
【図１】本発明のロボット制御装置のブロック図
【図２】本発明の動作軌跡説明図
【図３】本発明のトロコイド曲線の説明図
【図４】本発明のプログラム例とその動作説明図
【符号の説明】 １ 動作制御部 ２ 動作軌跡作成部 ３ サーボ制御部 ４ ヒューマンインターフェース制御部 １１ 開始点 １２ 終了点 １３ 動作平面 Ａ、Ｂ 参照点
Claims (5)
- 【請求項１】 教示した教示点間の軌跡補間を行うティ
ーチングプレイバック式ロボット制御装置において、 トロコイド動作区間を設定する手段と、 動作平面、トロコイド曲線の高さ方向、ピッチ長、及び
トロコイド曲線の高さを設定する手段と、 前記設定に基づき、前記トロコイド動作区間設定手段で
設定した開始点および終了点が、トロコイド曲線軌跡の
両端を結んだものとなるようトロコイド曲線補間の軌跡
を作成する動作軌跡作成手段とを設けたことを特徴とす
るロボット制御装置。 - 【請求項２】 前記動作軌跡作成手段は、トロコイド動
作の終了位置が教示した終了点に合致するようにピッチ
長を補正して、前記開始点から終了点の距離をピッチ長
で割った商を円弧の回転動作回数とし、開始点から終了
点へ向けてトロコイド曲線補間を行うものであることを
特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。 - 【請求項３】 トロコイド曲線の高さ方向、トロコイド
曲線の高さ、及ピッチ長のうちの少なくとも１つは、動
作平面を設定する参照点の設定に基づき決定するもので
あることを特徴とする請求項１または２記載のロボット
制御装置。 - 【請求項４】 教示した教示点間の軌跡補間を行うティ
ーチングプレイバック式ロボット制御装置において、 ピッチ長及びトロコイド曲線の高さを指定してトロコイ
ド動作を開始する命令手段と、 前記トロコイド動作を終了する命令手段と、 前記２つの命令の間に存在する他の命令による動作に前
記トロコイド動作を重畳する動作軌跡作成手段とを設け
たことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項５】 トロコイド曲線（ｘ，ｙ）は、下記式で
あることを特徴とする請求項１、２、３、または４記載
のロボット制御装置。 ｘ＝ａθ−ｄsin θ ｙ＝ｄ（１−cos θ） ただし、各定数、変数はつぎの意味である。 ａ＝ＰＩ／２π ｄ＝ＨＩ／２ θ＝（２π）＊（Ｘn ／ＰＩ) Ｘn ：主経路Ｓ0 →Ｓn 上を移動命令設定速度Ｖで動作
する点Ｘn の開始点からの位置 ＰＩ：設定ピッチ長ＰＩより算出した補正ピッチ長（ト
ロコイド動作の終了位置が教示した終了点に合致するピ
ッチ長） ＨＩ：設定高さ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361293A JPH06285781A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10361293A JPH06285781A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285781A true JPH06285781A (ja) | 1994-10-11 |
Family
ID=14358602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10361293A Pending JPH06285781A (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06285781A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111531536A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-14 | 上海高仙自动化科技发展有限公司 | 机器人控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质 |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP10361293A patent/JPH06285781A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111531536A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-14 | 上海高仙自动化科技发展有限公司 | 机器人控制方法、机器人、电子设备和可读存储介质 |
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