JPH0631982U

JPH0631982U - ロボットの制御装置

Info

Publication number: JPH0631982U
Application number: JP6727292U
Authority: JP
Inventors: 宣仁森
Original assignee: 株式会社明電舎
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1994-04-26

Abstract

(57)【要約】【目的】操作箱の操作部の操作によりロボットの操作
を容易に行なうことができるロボットの制御装置を提供
する。【構成】操作箱Ｉの操作部の操作によりロボットの移
動を制御する場合において、操作箱Ｉの方向をジャイロ
スコープ１１で検出し、この検出結果に対応させてロボ
ットの座標系を変換するようにしたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はロボットの制御装置に関し、特に位置・姿勢が変わる可能性がある操作箱の操作部を操作することによりロボットの各関節を制御する場合に用いて有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】

産業用のロボットは各種提案されているが、その一種として操作箱に配設された押釦スイッチ及びジョイステックレバー等の操作部を操作することによりロボットコントローラを介してロボットの各関節を駆動するように構成したものがある。

【０００３】従来技術に係るこの種のロボットは駆動の際の座標軸が固定されている。すなわち、ロボットのｘ，ｙ，ｚ軸は、図３に示すように固定されている。したがって、例えばｘ（＋）の操作釦を押すとロボット１の手先位置Ｐはｘ軸に沿いこの（＋）方向に動作する。この移動方向を同図中に符号Ａで示す。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上述の如く、従来技術においては、操作箱の操作釦を操作した結果移動するロボットの手先方向は、このロボットの座標系に基づいており、しかもこの座標系は実際に目に見えるものではないので、床面や天井にロボットの動作方向と操作釦との対応関係を示したりしているが、ロボットの操作が繁雑になる。すなわち、図３に点線で示すように、操作者２の前後方向がｘ軸方向、操作者２の左右方向がｙ軸方向となり、しかも前方向もしくは右方向が（＋）方向、後方もしくは左方向が（−）方向ということであれば分かり易いのであるが、ロボット１の座標系は固定されているため、ロボット１を手動操作する際には、常にロボット１の座標系を意識して操作しなければならない。特に、操作箱の方向が変わったとき等には、前記図３に示す場合の様に操作者１の感覚の中にあるロボット１の手先位置Ｐの移動方向と、実際の移動方向Ａとの間にズレができるので、操作に熟練を要するばかりでなく、この操作自体が困難を伴なうものとなる。

【０００５】このため、誤操作によりワークや周辺の機器を破損することもあり、特に研削作業を教示するような場合には、ツールをワークに接触させ乍ら操作することも多く、操作方向を誤まれば、少しの移動でもツールやワークの損傷につながる。

【０００６】また、ロボット１の手先位置Ｐを、ある直線に沿って手動で動かそうとするとき、この直線がある座標軸に一致していれば、何れか１つの操作釦の操作により所望の移動を行なわせることが可能となるが、何れの座標軸にも一致していなければ、操作者が複数の操作釦を操作して移動させなければならず、前記直線に沿っての移動操作は事実上、非常に困難なものとなる。すなわち、図４に示すように、ロボット１の手先位置Ｐを移動方向Ｂへ移動させる場合には、操作箱ｘ（＋），ｘ（−），ｙ（＋），ｙ（−），ｚ（＋），ｚ（−）の６個の操作釦のうち、ｘ（＋）とｙ（＋）の操作釦を操作して両操作による動作を合成することにより実現するが、正確に移動方向Ｂに沿わせることが難かしい。

【０００７】本考案は、上記従来技術に鑑み、操作箱の操作部の操作によりロボットの操作を容易に行なうことができるロボットの制御装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案の構成は、操作箱に配設された押釦スイッチ及びジョイステックレバー等の操作部を操作することにより、ロボットコントローラを介してロボットの各関節を駆動するロボットの制御装置において、操作箱の向いている方向を検出するジャイロスコープと、ジャイロスコープが送出する前記方向を表わす出力信号を処理して操作箱の方向に対応するようロボットの座標系を変換する演算部とを有することを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記構成の本発明においては、操作箱の移動方向に対応してロボットの座標系も変換され、操作部の操作による移動指令の方向は、操作箱の姿勢にかかわらず常に一定のものとなる。

【００１０】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

【００１１】図１は本考案の実施例を示すブロック線図である。同図に示すように、操作箱Ｉは、ｘ，ｙ，ｚ軸の（＋），（−）方向にロボット１の手先位置Ｐをそれぞれ移動させるためのｘ（＋），ｘ（−），ｙ（＋），ｙ（−），ｚ（＋），ｚ（− ）方向への操作釦（何れも図示せず）とともに、ジャイロスコープ１１及びＣＰＵである演算部１２を有している。

【００１２】これらのうち、ジャイロスコープ１１は、操作箱Ｉが動くときの移動角速度、すなわち垂直軸（ｚ軸）回りの角速度を検出する。

【００１３】演算部１２は、移動角度算出部１３、操作箱Ｉの方向算出部１４、座標回転角算出部１５、座標回転命令送出部１６及びスイッチ１７を有している。

【００１４】移動角度算出部１３はジャイロスコープ１１で検出した角速度をサンプリング周期で積分することによりサンプリング周期毎の移動角度を演算する。方向算出部１４は、移動角度算出部１３で求めた移動角度を加算するものであり、同時にスイッチ１４ａを開放することによるリセット命令により操作箱Ｉの方向を零にする。このときのリセットは、予め操作者が設定した基準に、操作箱Ｉの方向が一致しているとき行なう。具体的には、例えば図２（ａ）に示すように、ロボット１の旋回台に操作箱Ｉを当接させることによりロボット１の座標系のある軸と操作箱Ｉの座標系とが一致しているとき、もしくは図２（ｂ）に示すように、位置決め装置２０が設置されているとき、その基準面２０ａを選んで操作箱Ｉをこの基準面２０ａに当接させることにより位置決め装置の座標系のある軸と操作箱Ｉの座標系とが一致しているときに行なう。

【００１５】座標回転角算出部１５は、リセットしたときにロボット座標系のある軸と操作箱Ｉの座標系とがずれている場合、このずれ量を基準値として保持する。かかるずれ量を有する場合とは、例えば前述の図２（ｂ）に示すように、ロボット座標系ｘ，ｙに対し操作箱Ｉの座標系ｘ′，ｙ′がオフセット角αを有する場合である。このような状態を基準値とするのは次の理由による。

【００１６】すなわち、ロボット１の一軸旋回台は、ほとんどロボット座標系と一致する方向に設置されているが、まれにずれている場合があり、また旋回台以外にも操作者が任意に基準面２０ａを選ぶことができるようにするため、「基準値」なるものを設定できるようにしてある。すなわち、「基準値」はオフセット値として理解し得る。

【００１７】図２（ｂ）に示すように、位置決め装置２０の基準面２０ａに操作箱Ｉを当接させてリセットするとき、実際には、この基準面２０ａはオフセット角αだけロボット座標系ｘ，ｙに対してずれていることになる。そこで、オフセット角αだけ補正する必要がある。基準値とはこの補正を行なうためのものであり、操作箱Ｉの数字キー（図示せず）を操作することにより基準値設定手段１８で設定される。この設定はジャイロを使用することによっても可能である。すなわち、この場合、ロボット座標系のある軸に操作箱Ｉの座標系の一軸を一致させてリセットし、その後基準にする方向に操作箱Ｉを向けて前記と同様の状態でリセットを行なうことにより設定する。

【００１８】座標回転命令送出部１６は、座標変換指令を生成し、この座標変換命令を、スイッチ１７を介してロボットコントローラＩＩの座標変換部１９に送出する。スイッチ１７は操作箱Ｉの押釦スイッチ（図示せず）の操作により投入される。座標変換部１９はジャイロスコープ１１の出力信号に基づく操作箱Ｉの回動角度に基準値であるオフセット角αを加味して操作箱Ｉの座標系を操作箱Ｉの座標系に変換する。

【００１９】かかる本実施例によれば、ジャイロスコープ１１で検出する操作箱Ｉの回動角度情報に基づき操作箱Ｉの座標系とロボット座標系とのなす相対角度を求め、この相対角度情報に基づき操作者の操作による操作箱Ｉの座標系における指令位置をロボット座標系における位置に変換するので、操作者の感覚とロボット１の移動位置とが一致する。

【００２０】

【考案の効果】

以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明によれば、ロボットの座標系を操作箱の方向に対応させて変換したので、ロボットの座標系が操作者にとって非常に分かり易いものになる。すなわち、ロボットの移動方向と操作者が操作部の操作により移動させようとする方向とが直感的に分かる。このため、操作者は、容易且つ正確にロボットの手先位置を所定位置に移動し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す説明図である。

【図２】ロボットと操作箱との座標系を一致させるため
の説明図である。

【図３】ロボットの座標系と操作者の姿勢との関係を示
す説明図である。

【図４】ロボットと手先位置を移動させる場合の一例を
示す説明図である。

【符号の説明】

Ｉ操作箱 II ロボットコントローラ１ロボット１１ジャイロスコープ１２演算部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】操作箱に配設された押釦スイッチ及びジ
ョイステックレバー等の操作部を操作することにより、
ロボットコントローラを介してロボットの各関節を駆動
するロボットの制御装置において、操作箱の向いている方向を検出するジャイロスコープ
と、ジャイロスコープが送出する前記方向を表わす出力信号
を処理して操作箱の方向に対応するようロボットの座標
系を変換する演算部とを有することを特徴とするロボッ
トの制御装置。