JPH0630007B2 - Robot position detector - Google Patents
Robot position detectorInfo
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- JPH0630007B2 JPH0630007B2 JP24228685A JP24228685A JPH0630007B2 JP H0630007 B2 JPH0630007 B2 JP H0630007B2 JP 24228685 A JP24228685 A JP 24228685A JP 24228685 A JP24228685 A JP 24228685A JP H0630007 B2 JPH0630007 B2 JP H0630007B2
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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、ロボット位置検出装置に関し、更に詳しく
は、2以上の自由度を有し且つそれら自由度の間に干渉
があるロボットの各自由度の位置を検出するロボット位
置検出装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a robot position detecting device, and more specifically, to each freedom of a robot having two or more degrees of freedom and interference between the degrees of freedom. The present invention relates to a robot position detection device that detects the position of degree.
「従来技術およびその問題点」 第1図は一般的な多関節型ロボットシステムを示すもの
で、多関節型ロボット1と、制御装置2と、リモートコ
ントローラ3とから基本的になっている。“Prior Art and Its Problems” FIG. 1 shows a general articulated robot system, which is basically composed of an articulated robot 1, a control device 2, and a remote controller 3.
多関節型ロボット1の手首部は、第1のひねりと曲げと
第2のひねりの合わせて3つの自由度を有しており、そ
の動力伝達機構として例えば第2図に示す如き動力伝達
機構5が用いられている。The wrist portion of the articulated robot 1 has three degrees of freedom, a first twist, a bend, and a second twist, and its power transmission mechanism is, for example, a power transmission mechanism 5 as shown in FIG. Is used.
この動力伝達機構5において、第1のひねりの自由度θ
4は、モータM4,減速機G4および駆動パイプP4に
より、第1の軸L1が軸方向を変える自由度である。In this power transmission mechanism 5, the first degree of freedom θ of the twist
4 is the degree of freedom that the first axis L 1 changes the axial direction by the motor M 4 , the speed reducer G 4, and the drive pipe P 4 .
曲げの自由度θ5は、モータM5,減速機G5,駆動パ
イプP5,ベベルギアB1,B2およびフレームFによ
り、第2の軸L2が第1の軸L1のまわりに旋回される
自由度である。The bending degree of freedom θ 5 is such that the second axis L 2 turns around the first axis L 1 by the motor M 5 , the speed reducer G 5 , the drive pipe P 5 , the bevel gears B 1 and B 2 and the frame F. Is the degree of freedom
また、第2のひねりの自由度θ6は、モータM6,減速
機G6,駆動パイプP6,ベベルギアB3,B4,B5
により、第2の軸L2が軸回転される自由度である。Further, the second degree of freedom θ 6 of the twist has a motor M 6 , a speed reducer G 6 , a drive pipe P 6 , a bevel gear B 3 , B 4 , and B 5.
Is the degree of freedom with which the second axis L 2 is rotated.
モータM4,M5,M6の各軸には、速度を検出するた
めの速度検出器R4,R5,R6および角度位置を検出
するための角度検出器E4,E5,E6が取り付けられ
ている。The motors M 4 , M 5 , M 6 have speed detectors R 4 , R 5 , R 6 for detecting speeds and angle detectors E 4 , E 5 , E for detecting angular positions on the respective axes. 6 is attached.
さて、モータM5およびM6を停止して、モータM4だ
けを回転させる場合を考えると、前述のようにモータM
4の回転に従い第1のひねりの自由度θ4が変化する。
すなわち第1の軸L1が軸方向を変える。そして、それ
に伴ってベベルギアB2が移動する。ところが、そのベ
ベルギアB2に噛合するベベルギアB1は、モータM5
が停止しているから停止しており、このためベベルギア
B2が回転することになる。そうすると、ベベルギアB
2の回転によって、フレームFが第1の軸L1のまわり
に回転する。これは曲げの自由度θ5が変化することに
他ならない。Now, considering the case where the motors M 5 and M 6 are stopped and only the motor M 4 is rotated, as described above, the motor M 4 is rotated.
The degree of freedom θ 4 of the first twist changes in accordance with the rotation of 4 .
That is, the first axis L 1 changes the axial direction. Then, the bevel gear B 2 moves accordingly. However, the bevel gear B 1 that meshes with the bevel gear B 2 is the motor M 5
Is stopped because it is stopped, which causes the bevel gear B 2 to rotate. Then, Bevel Gear B
A rotation of 2 causes the frame F to rotate about the first axis L 1 . This is nothing but a change in the bending degree of freedom θ 5 .
同様に、モータM6の停止によりベベルギアB3が停止
しているにもかかわらず、第1のひねりθ4の変化と共
にベベルギアB4が移動されるので、そのベベルギアB
4が回転されることとなり、これに噛合するベベルギア
B5が回転し、第2の軸L2が軸回転する。これは第2
のひねりの自由度θ6が変化したことに他ならない。Similarly, even though the bevel gear B 3 is stopped by stopping the motor M 6 , the bevel gear B 4 is moved along with the change in the first twist θ 4 , so that the bevel gear B 3 is moved.
4 is rotated, the bevel gear B 5 meshing with this is rotated, and the second shaft L 2 is rotated. This is the second
This is nothing but the change in the degree of freedom θ 6 of the twist.
また同様に、モータM5を駆動して曲げの自由度θ5を
変化すると、モータM6を停止していてもベベルギアB
5が回転し、第2の軸L2が軸回転する。これは第2の
ひねりの自由度θ6が変化したことに他ならない。Similarly, when the motor M 5 is driven to change the bending degree of freedom θ 5 , the bevel gear B is stopped even if the motor M 6 is stopped.
5 rotates, and the second axis L 2 rotates. This is nothing but a change in the degree of freedom θ 6 of the second twist.
このように、2以上の自由度を有するロボットにおい
て、一つの自由度を変化すると、他の自由度が干渉を受
けて変化してしまうことがある。As described above, in a robot having two or more degrees of freedom, if one degree of freedom is changed, the other degrees of freedom may be changed due to interference.
ところで、角度検出器E4,E5,E6はインクリメン
タル式で、構造の簡単化のために、モータM4,M5,
M6の各軸に取り付けられるのが一般的であるから、そ
れらの検出値はモータM4,M5,M6の相対的な回転
角度位置を表している。然るに、上述のように干渉があ
るから、モータM4,M5,M6の回転角度位置は必ず
しも各自由度の角度位置に対応しない。By the way, the angle detectors E 4 , E 5 , E 6 are of the incremental type, and the motors M 4 , M 5 ,
Since it is generally mounted on each axis of M 6 , their detected values represent the relative rotational angular positions of the motors M 4 , M 5 , and M 6 . However, because of the interference as described above, the rotational angular positions of the motors M 4 , M 5 , and M 6 do not necessarily correspond to the angular positions of the respective degrees of freedom.
従って、自由度の間に干渉のある場合には、角度検出器
の検出量が各自由度の角度を表さないという問題点があ
る。Therefore, when there is interference between the degrees of freedom, there is a problem that the detection amount of the angle detector does not represent the angle of each degree of freedom.
「発明の目的」 本発明の目的とするところは、2以上の自由度を有し且
つそれら自由度の間に干渉のあるロボットにおいて、そ
の干渉を考慮した演算を行って、各自由度の位置検出器
の検出量から各自由度の実際の位置を得ることができる
ロボット位置検出装置を提供することにある。[Object of the Invention] An object of the present invention is to perform a calculation in consideration of the interference in a robot having two or more degrees of freedom and interference between the degrees of freedom to determine the position of each degree of freedom. An object of the present invention is to provide a robot position detecting device which can obtain the actual position of each degree of freedom from the detection amount of the detector.
「発明の構成」 本発明のロボット位置検出装置は、第1番目から第N
(Nは2以上の整数)番目までの各自由度に対応して設
けられ、各自由度を駆動する駆動源の相対的な位置を表
す位置検出量Diをそれぞれ出力する位置検出器、第m
番目の自由度以外の自由度の移動によって第m番目の自
由度が受ける干渉量に基づいて第m番目の自由度につい
ての位置検出量Dmを補正する演算を行い、第m番目の
自由度についての絶対的な位置Θmを得る位置演算部、
および各自由度についての絶対的な位置Θiを各自由度
の位置データとして出力する出力部を具備してなること
を構成上の特徴とするものである。"Structure of the Invention" The robot position detecting device of the present invention is the first to the Nth.
A position detector provided corresponding to each degree of freedom up to (N is an integer of 2 or more) and outputting a position detection amount D i representing the relative position of a drive source for driving each degree of freedom. m
A calculation for correcting the position detection amount D m for the m-th degree of freedom is performed based on the amount of interference received by the m-th degree of freedom due to the movement of the degrees of freedom other than the m-th degree of freedom. A position calculator that obtains an absolute position Θ m for
Also, the structure is characterized in that it is provided with an output unit for outputting the absolute position Θ i for each degree of freedom as position data of each degree of freedom.
「実施例」 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第1図は本発明のロボット位置検出装置
の一実施例を含むロボットシステムの外観図、第2図は
第1図に示す多関節型ロボットの手首部の駆動機構の模
式的機構図、第3図は第1図に示すロボットシステムの
制御系統のブロック図、第4図は第3図に示す制御系統
における干渉補正演算部の一構成例のブロック図、第5
図は第3図に示す制御系統の関節角度演算部の一構成例
のブロック図である。なお、図に示す実施例により本発
明が限定されるものではない。[Examples] Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the examples shown in the drawings. FIG. 1 is an external view of a robot system including an embodiment of the robot position detecting device of the present invention, and FIG. 2 is a schematic mechanical diagram of a drive mechanism of a wrist portion of the articulated robot shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of a control system of the robot system shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a block diagram of a configuration example of an interference correction calculator in the control system shown in FIG.
FIG. 7 is a block diagram of a configuration example of a joint angle calculation unit of the control system shown in FIG. The present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.
第1図に示すロボットシステムは、多関節型ロボット1
と、制御装置2と、リモートコントローラ3とから基本
的になっている。The robot system shown in FIG. 1 is an articulated robot 1
The control device 2 and the remote controller 3 are basically included.
多関節型ロボット1はθ1〜θ6の6つの自由度を有
し、そのうちθ1〜θ3はアームの自由度で、θ4〜θ
6は手首部の自由度である。The articulated robot 1 has six degrees of freedom of the theta 1 through? 6, of which theta 1 through? 3 are degrees of freedom of the arm, theta 4 through?
6 is the degree of freedom of the wrist.
その手首部の駆動機構は、第2図に示すようであって、
第1のひねりの自由度θ4は他の自由度θ5,θ6から
干渉を受けず、曲げの自由度θ5は第1のひねりの自由
度θ4から干渉を受け、第2のひねりの自由度θ6は第
1のひねりの自由度θ4および曲げの自由度θ5の両者
から干渉を受ける。なお、この駆動機構の説明は、先に
「従来技術およびその問題点」の欄で詳細に説明したの
と同じであるから省略する。The drive mechanism of the wrist is as shown in FIG.
The first degree of freedom θ 4 does not interfere with the other degrees of freedom θ 5 and θ 6 , the bending degree of freedom θ 5 interferes with the first degree of freedom θ 4 , and the second degree of freedom θ 4 The degree of freedom θ 6 of is subject to interference from both the first twist degree of freedom θ 4 and the bending degree of freedom θ 5 . The description of this drive mechanism is the same as that described in detail in the section of "Prior art and its problems", and thus will not be repeated.
制御装置2は、コンピュータを内蔵するもので、干渉補
正を行ってロボット1を制御する機能を持つ点および本
発明に係る演算処理を行って角度検出器の検出量から各
自由度の関節角度を得る機能を持つ点で従来と異なる。
これらの点以外の構成は従来と同様である。The control device 2 has a built-in computer, and has a function of performing interference correction to control the robot 1 and performing arithmetic processing according to the present invention to calculate the joint angle of each degree of freedom from the detection amount of the angle detector. It is different from the conventional one in that it has the function to obtain.
The configuration other than these points is the same as the conventional one.
リモートコントローラ3は、従来と同様の構成である。The remote controller 3 has the same configuration as the conventional one.
第3図は第1図に示すロボットシステムの制御系統図
で、二点鎖線の左側部分は制御装置2に設けられ、二点
鎖線の右側部分はロボット1に設けられる。FIG. 3 is a control system diagram of the robot system shown in FIG. 1. The left side portion of the chain double-dashed line is provided in the control device 2, and the right side portion of the chain double-dashed line is provided in the robot 1.
オペレータが、制御盤2aまたはリモートコントローラ
3を介し、手先部の位置(x,y,z)および姿勢
(l,m,n)を教示すると、これらの教示データは、
順変換演算部21によって、自由度θ1,θ2,θ3,
θ4,θ5,θ6がそれぞれ達成すべき目標角度位置φ
1,φ2,φ3,φ4,φ5,φ6に変換される。When the operator teaches the position (x, y, z) and the posture (l, m, n) of the hand portion via the control panel 2a or the remote controller 3, these teaching data are obtained.
By the forward conversion calculation unit 21, the degrees of freedom θ 1 , θ 2 , θ 3 ,
Target angular position φ that θ 4 , θ 5 , and θ 6 should achieve respectively
It is converted into 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 , φ 5 , and φ 6 .
また再生時には記憶装置に記憶された記憶データ(x,
y,z,l,m,n)が同様に変換される。Also, at the time of reproduction, the stored data (x,
y, z, l, m, n) are similarly transformed.
かかる順変換演算部21は、従来公知の構成と同様であ
る。The forward conversion calculation unit 21 has the same configuration as a conventionally known configuration.
次に、目標角度位置φ1,φ2,φ3,φ4,φ5,φ
6は、角度/制御量変換部22によって、サーボ機構に
与えるべき目標制御量s1,s2,s3,s4,s5,
s6にそれぞれ変換される。Next, target angular positions φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 , φ 5 , φ
6 is target control amounts s 1 , s 2 , s 3 , s 4 , s 5 , to be given to the servo mechanism by the angle / control amount conversion unit 22.
respectively converted to s 6 .
かかる角度/制御量変換部22は、干渉について考慮し
ないもので、例えば、各自由度についての変換係数をC
1,C2,C3,C4,C5,C6とするとき、 si=φi/Ci+sio… (i=1,2,3,4,5,6) (sioは定数) なる演算を行うものである。The angle / control amount conversion unit 22 does not consider interference, and, for example, the conversion coefficient for each degree of freedom is C
When 1 , C 2 , C 3 , C 4 , C 5 , and C 6 , s i = φ i / C i + s io (i = 1,2,3,4,5,6) (s io is Constant) is performed.
次に、これら目標制御量s1〜s6に対して、干渉補正
演算部23は、干渉を打消すための補正を行い、実際に
各自由度のサーボ機構に与えるべき制御量d1〜d6を
算出する。Next, with respect to these target control amounts s 1 to s 6 , the interference correction calculation unit 23 performs a correction for canceling the interference, and the control amounts d 1 to d actually given to the servo mechanism of each degree of freedom. Calculate 6 .
例えば手首部の3つの自由度θ4,θ5,θ6について
説明すると、まず、第1のひねりの自由度θ4は他の自
由度からの干渉をうけないので、補正量=0であり、第
4図に示すように、s4=d4とされる。For example, the three degrees of freedom θ 4 , θ 5 , and θ 6 of the wrist will be described. First, the first degree of freedom θ 4 of the twist does not receive interference from other degrees of freedom, and therefore the correction amount is 0. , As shown in FIG. 4 , s 4 = d 4 .
次に、曲げの自由度θ5は、第1のひねりの自由度θ4
による干渉をうけるから、その干渉量をθ45とすれ
ば、そのθ45を相殺するだけの補正量h45がs5か
ら差引かれて実際の制御量d5とされる。Next, the bending degree of freedom θ 5 is the first twisting degree of freedom θ 4
Therefore, if the interference amount is θ 45 , the correction amount h 45 that cancels the θ 45 is subtracted from s 5 to obtain the actual control amount d 5 .
例えば、干渉量θ45が第1のひねりの自由度θ4の駆
動量(d4−s40)に比例するとすれば、比例定数を
α45として、 θ45=(d4−s40)α45 となり、このθ45を打消すためにモータM5を駆動す
べき補正量h45は、比例定数をβ45として、h45
=θ45β45となるから、比例定数をk45としてま
とめれば、 h45=(d4−s40)k45 となる。For example, if the interference amount θ 45 is proportional to the driving amount (d 4 −s 40 ) of the first degree of freedom θ 4 of the twist, θ 45 = (d 4 −s 40 ) α with the proportional constant being α 45. 45, and the correction amount h 45 to drive the motor M 5 to counteract this theta 45 is a proportional constant as beta 45, h 45
= Θ 45 β 45 , therefore, if the proportional constants are summarized as k 45 , then h 45 = (d 4 −s 40 ) k 45 .
そこで、第4図に演算部23aで示すように、 d5=s5−(d4−s40)k45… とされる。Therefore, as shown by the calculation unit 23 a in FIG. 4, d 5 = s 5 − (d 4 −s 40 ) k 45 .
次に、第2のひねりの自由度θ6は、第1のひねりの自
由度θ4による干渉と曲げの自由度θ5による干渉をう
けるから、それらによる干渉量θ46,θ56を相殺す
るだけの補正量h46,h56をs6から差引かれて実
際の制御量d6とされる。Next, the degree of freedom θ 6 of the second twist is subject to the interference of the degree of freedom θ 4 of the first twist and the degree of freedom of bending θ 5 , so that the interference amounts θ 46 and θ 56 due to them are canceled out. The correction amounts h 46 and h 56 of only 6 are subtracted from s 6 to obtain the actual control amount d 6 .
前述の場合と同様に、 h46=(d4−s40)k46 h56=(d5−s50)k56 となるから、第4図に演算部23bで示すように、 d6=s6−(d4−s40)k46 −(d5−s50)k56… とされる。As in the case described above, since h 46 = (d 4 −s 40 ) k 46 h 56 = (d 5 −s 50 ) k 56 , as shown by the calculation unit 23 b in FIG. 4, d 6 = S 6 − (d 4 −s 40 ) k 46 − (d 5 −s 50 ) k 56 .
こうして得られた実際の制御量diは、帰還制御部24
に出力される。The actual control amount d i thus obtained is the feedback control unit 24.
Is output to.
帰還制御部24は、各自由度の角度検出器E1〜E6の
角度検出量D1〜D6と制御量d1〜d6の偏差に基づ
いて、各サーボアンプA1〜A6に駆動信号を出力す
る。Feedback control unit 24, based on the deviation of the controlled variable d 1 to d 6 and the angle detected amount D 1 to D 6 of the angle detector E 1 to E 6 of each degree of freedom, to the servo amplifier A 1 to A 6 Output drive signal.
各サーボアンプA1〜A6は、各速度検出器R1〜R6
の帰還を受けながら、各サーボモータM1〜M6を駆動
する。The servo amplifiers A 1 to A 6 include the speed detectors R 1 to R 6 respectively.
The servo motors M 1 to M 6 are driven while receiving the feedback of.
かくして、各自由度の間の干渉が補正された制御が行わ
れ、各自由度θ1〜θ6は、干渉に左右されずに、目標
角度位置φ1〜φ6をそれぞれ達成しうることとなる。Thus, the control in which the interference between the degrees of freedom is corrected is performed, and the degrees of freedom θ 1 to θ 6 can achieve the target angular positions φ 1 to φ 6 , respectively, without being influenced by the interference. Become.
さて、角度検出器Eiが出力する角度検出量Diは、サ
ーボモータMiが実際に駆動された量をあらわすもので
あり、干渉があるために各自由度の角度位置を表してい
ない。これらは、関節角度演算部25によって変換され
ることではじめて角度位置Θiとして検出される。Now, the angle detection amount D i output by the angle detector E i represents the amount by which the servomotor M i is actually driven, and does not represent the angular position of each degree of freedom because of interference. These are detected as the angular position Θ i only after being converted by the joint angle calculation unit 25.
すなわち、関節角度演算部25は、他の自由度からの干
渉をうけない自由度θqについては、前記式を変形す
ることにより、 Θq=Cq(Dq−sq0)… (qは他から干渉をうけない自由度の番号) (sq0は定数) なる演算を行い、その絶対的な角度位置Θqを検出す
る。That is, the joint angle calculation unit 25 transforms the above equation for the degree of freedom θ q that does not receive interference from other degrees of freedom, and thereby transforms the following equation: θ q = C q (D q −s q0 ) ... (q is number) (s q0 of freedom without receiving interference from other performs constant) becomes operational, detecting the absolute angular position theta q.
例えば、手首部の第1のひねりの自由度θ4は、他の自
由度からの干渉をうけないから、第5図に演算部25a
で示すように、 Θ4=C4(D4−s40)… として角度位置Θ4が検出される。For example, the degree of freedom θ 4 of the first twist of the wrist is not affected by interference from other degrees of freedom, and therefore the calculation unit 25 a is shown in FIG.
As shown in, the angular position Θ 4 is detected as Θ 4 = C 4 (D 4 −s 40 ).
この角度位置Θ4は、サーボモータM4の回転のみによ
り達成された角度位置である。This angular position Θ 4 is an angular position achieved only by rotation of the servomotor M 4 .
一方、他の自由度からの干渉をうける自由度θpについ
ては、干渉による角度変化分を加える演算を行って、角
度位置Θpを検出する。On the other hand, with respect to the degree of freedom θ p that receives interference from other degrees of freedom, the angle position Θ p is detected by performing an operation of adding an angle change amount due to the interference.
例えば、手首部の曲げの自由度θ5で達成された角度位
置Θ5は、自己のサーボモータM5により生じる角度位
置Θ55に、第1のひねりの自由度θ4のサーボモータ
M4の回転により干渉で生じる角度変化分Θ45を加え
たものとなる。For example, the angular position Θ 5 achieved with the bending degree of freedom θ 5 of the wrist is at the angular position Θ 55 produced by its own servomotor M 5 and the servomotor M 4 with the first degree of freedom θ 4 of the servomotor M 4 . This is the addition of the angle change Θ 45 caused by the interference due to the rotation.
すなわち、 Θ5=Θ55+Θ45… ここで、上記式により、 Θ55=C5(D5−s50)… であり、Θ45が第1のひねりの自由度θ4の実際の駆
動量(D4−s40)に比例するとすれば、比例定数を
K45として、 Θ45=K45(D4−s40)… となるから、結局、第5図に演算部25bで示すよう
に、 Θ5=C5(D5+s50) +K45(D4−S40)… なる演算を行うことで、角度位置Θ5が検出される。That is, Θ 5 = Θ 55 + Θ 45 ... Here, according to the above equation, Θ 55 = C 5 (D 5 −s 50 ), and Θ 45 is the actual driving amount of the first degree of freedom θ 4 of the twist. If it is proportional to (D 4 −s 40 ), the proportionality constant is K 45 , and θ 45 = K 45 (D 4 −s 40 ) ... Therefore, as shown by the calculation unit 25 b in FIG. Then, the angle position Θ 5 is detected by performing the calculation of Θ 5 = C 5 (D 5 + s 50 ) + K 45 (D 4 −S 40 ).
次に、第2のひねりの自由度θ6で達成された角度位置
Θ6は、第1のひねりの自由度θ4による干渉と曲げの
自由度θ5による干渉をうけるから、それらの干渉によ
る角度変化分Θ46,Θ56を、自己の達成分Θ66に
加えたものとなる。Next, the angular position Θ 6 achieved in the second twist degree of freedom θ 6 is subject to the interference due to the first twist degree of freedom θ 4 and the bending degree of freedom θ 5 and, therefore, due to the interference. The angle changes Θ 46 and Θ 56 are added to the self achievement Θ 66 .
すなわち、 Θ6=Θ66+Θ46+Θ56… ここで、 Θ66=C6(D6−s60) Θ46=K46(D4−s40) Θ56=K56(D5−s50) であるから、結局、第5図に演算部25cで示すよう
に、 Θ6=C6(D6−s60) +K46(D4−s40) +K56(D5−s50)… なる演算を行うことで、角度位置Θ6が検出される。 That, Θ 6 = Θ 66 + Θ 46 + Θ 56 ... where, Θ 66 = C 6 (D 6 -s 60) Θ 46 = K 46 (D 4 -s 40) Θ 56 = K 56 (D 5 -s 50 Therefore, as shown by the calculation unit 25c in FIG. 5, Θ 6 = C 6 (D 6 −s 60 ) + K 46 (D 4 −s 40 ) + K 56 (D 5 −s 50 ). The angular position Θ 6 is detected by performing the following calculation.
かくして、角度検出器E1〜E6の出力する位置検出量
D1〜D6から、実際に達成された角度位置Θ1〜Θ6
が検出されることとなる。Thus, the position detection amount D 1 to D 6 of the output of the angle detector E 1 to E 6, actually achieved angular position theta 1 through? 6
Will be detected.
検出された角度位置Θ1〜Θ6は、逆変換演算部26に
よって、手先部の位置(x,y,z)および姿勢(l,
m,n)に変換され、メモリーに記憶される。The detected angular positions Θ 1 to Θ 6 are converted into positions (x, y, z) and postures (l,
m, n) and stored in memory.
逆変換演算部26は、従来公知の構成と同様の構成であ
る。The inverse conversion calculation unit 26 has the same configuration as a conventionally known configuration.
上記説明から理解されるように、本発明に係る関節角度
演算部25により、角度検出器E1〜E6の出力する位
置検出量D1〜D6から、干渉に左右されずに、実際に
達成された角度位置Θ1〜Θ6を検出できる。As can be understood from the above description, the joint angle calculation unit 25 according to the present invention does not depend on the interference from the position detection amounts D 1 to D 6 output by the angle detectors E 1 to E 6 and actually detects them. The achieved angular positions Θ 1 to Θ 6 can be detected.
また、干渉補正演算部23により、各自由度の間の干渉
に左右されずに、多関節型ロボット1を制御できる。Further, the interference correction calculator 23 can control the articulated robot 1 without being affected by interference between the degrees of freedom.
他の実施例としては、角度/制御量変換部22と干渉補
正演算部23とを、関節角度演算部25のように、一つ
にまとめて、目標角度位置φ1〜φ6から直接に実際の
制御量d1〜d6を算出するようにしたものが挙げられ
る。As another embodiment, the angle / control amount conversion unit 22 and the interference correction calculation unit 23 are combined into one like the joint angle calculation unit 25, and the angle / control amount conversion unit 22 and the interference correction calculation unit 23 are directly combined from the target angular positions φ 1 to φ 6. The control amounts d 1 to d 6 of the above are calculated.
また他の実施例としては、関節角度演算部25を、角度
/制御量変換部22と干渉補正演算部23のように、2
つに分けて、まず角度検出量D1〜D6を干渉がない場
合の角度位置に変換し、次いで干渉補正を行って角度位
置Θ1〜Θ6を算出するようにしたものが挙げられる。In another embodiment, the joint angle calculation unit 25 is replaced by the joint angle calculation unit 25 such as the angle / control amount conversion unit 22 and the interference correction calculation unit 23.
The angle detection amounts D 1 to D 6 are first converted into angular positions when there is no interference, and then interference correction is performed to calculate the angular positions Θ 1 to Θ 6 .
「発明の効果」 本発明によれば、第1番目から第N(Nは2以上の整
数)番目までの各自由度に対応して設けられ、各自由度
を駆動する駆動源の相対的な位置を表す位置検出量Di
をそれぞれ出力する位置検出器、第m番目の自由度以外
の自由度の移動によって第m番目の自由度が受ける干渉
量に基づいて第m番目の自由度についての位置検出量D
mを補正する演算を行い、第m番目の自由度についての
絶対的な位置Θmを得る位置演算部、および各自由度に
ついての絶対的な位置Θiを各自由度の位置データとし
て出力する出力部を具備してなることを特徴とするロボ
ット位置検出装置が提供され、これにより複数の自由度
を有し且つ各自由度の間に干渉があるロボットにおい
て、各自由度の位置を、干渉に左右されずに、好適に検
出可能となる。[Effect of the Invention] According to the present invention, the relative degrees of the drive sources provided corresponding to the degrees of freedom from the 1st to the Nth (N is an integer of 2 or more) and driving the respective degrees of freedom. Position detection amount D i representing the position
Based on the amount of interference received by the m-th degree of freedom due to movement of a degree of freedom other than the m-th degree of freedom, the position detector outputs D for the m-th degree of freedom.
A position calculation unit that performs an operation to correct m and obtains an absolute position Θ m for the m-th degree of freedom, and an absolute position Θ i for each degree of freedom are output as position data of each degree of freedom. Provided is a robot position detecting device characterized by comprising an output part, whereby a robot having a plurality of degrees of freedom and having interference between the degrees of freedom can detect the position of each degree of freedom. It becomes possible to detect it appropriately without being influenced by
第1図は本発明のロボット位置検出装置の一実施例を含
むロボットシステムの外観図、第2図は第1図に示す多
関節型ロボットの手首部の駆動機構の模式的機構図、第
3図は第1図に示すロボットシステムの制御系統のブロ
ック図、第4図は第3図に示す制御系統における干渉補
正演算部の一構成例のブロック図、第5図は第3図に示
す制御系統の関節角度演算部の一構成例のブロック図で
ある。 (符号の説明) 1…多関節型ロボット 2…制御装置 3…リモートコントローラ 5…手首部の駆動機構 23…干渉補正演算部 23a,23b…演算部 25…関節角度演算部 25a,25b,25c…演算部 θ4…手首部の第1のひねりの自由度 θ5…手首部の曲げの自由度 θ6…手首部の第2のひねりの自由度 M4,M5,M6…サーボモータ E4,E5,E6…角度検出器。FIG. 1 is an external view of a robot system including an embodiment of the robot position detecting device of the present invention, and FIG. 2 is a schematic mechanical diagram of a drive mechanism of a wrist portion of the articulated robot shown in FIG. FIG. 4 is a block diagram of a control system of the robot system shown in FIG. 1, FIG. 4 is a block diagram of a configuration example of an interference correction computing section in the control system shown in FIG. 3, and FIG. 5 is control shown in FIG. It is a block diagram of an example of 1 composition of a joint angle calculation part of a system. (Explanation of Codes) 1 ... Articulated robot 2 ... Control device 3 ... Remote controller 5 ... Wrist drive mechanism 23 ... Interference correction calculation unit 23a, 23b ... Calculation unit 25 ... Joint angle calculation unit 25a, 25b, 25c ... Computational section θ 4 ... degree of freedom of first twist of wrist section θ 5 ... degree of freedom of bending of wrist section θ 6 ... degree of freedom of second twist of wrist section M 4 , M 5 , M 6 ... Servomotor E 4 , E 5 , E 6 ... Angle detector.
Claims (1)
数)番目までの各自由度に対応して設けられ、各自由度
を駆動する駆動源の相対的な位置を表す位置検出量Di
をそれぞれ出力する位置検出器、 (b)第m番目の自由度以外の自由度の移動によって第m
番目の自由度が受ける干渉量に基づいて第m番目の自由
度についての位置検出量Dmを補正する演算を行い、第
m番目の自由度についての絶対的な位置Θmを得る位置
演算部、および (c)各自由度についての絶対的な位置Θiを各自由度の
位置データとして出力する出力部を具備してなることを
特徴とするロボット位置検出装置。1. A relative position of a drive source provided for each degree of freedom from (a) 1st to Nth (N is an integer of 2 or more) and driving each degree of freedom. Position detection amount D i
(B) The position detector that outputs the
A position calculation unit that performs a calculation to correct the position detection amount D m for the m-th degree of freedom based on the amount of interference received by the th-degree of freedom, and obtains an absolute position Θ m for the m-th degree of freedom. And (c) a robot position detecting device comprising an output unit for outputting the absolute position Θ i for each degree of freedom as position data of each degree of freedom.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24228685A JPH0630007B2 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Robot position detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24228685A JPH0630007B2 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Robot position detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62100810A JPS62100810A (en) | 1987-05-11 |
JPH0630007B2 true JPH0630007B2 (en) | 1994-04-20 |
Family
ID=17086994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24228685A Expired - Lifetime JPH0630007B2 (en) | 1985-10-28 | 1985-10-28 | Robot position detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0630007B2 (en) |
-
1985
- 1985-10-28 JP JP24228685A patent/JPH0630007B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62100810A (en) | 1987-05-11 |
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