JPH06335884A - 多関節ロボットの直接教示装置 - Google Patents
多関節ロボットの直接教示装置Info
- Publication number
- JPH06335884A JPH06335884A JP12455693A JP12455693A JPH06335884A JP H06335884 A JPH06335884 A JP H06335884A JP 12455693 A JP12455693 A JP 12455693A JP 12455693 A JP12455693 A JP 12455693A JP H06335884 A JPH06335884 A JP H06335884A
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- robot
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- force detector
- detector
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 力検出器に異常に急激に変化する力がかかっ
たとき、あるいは力検出器などの異常が発生したとき
に、操作者が危険に陥らないようにした安全性の高い多
関節ロボットの直接教示装置を提供する。 【構成】 力検出器１３と、力検出器１３が検出した力
信号の時間微分値を演算する時間微分部２７を設け、力
検出信号の時間微分値が設定された値より大のとき、ロ
ボットの動作を停止させる。また、力検出器１３が検出
した力の大きさとモーメントの大きさがすべて０がどう
か検出するゼロ検出部を設け、力検出器１３が検出した
力の大きさとモーメントの大きさがすべて０のとき、ロ
ボットの動作を停止させる。
たとき、あるいは力検出器などの異常が発生したとき
に、操作者が危険に陥らないようにした安全性の高い多
関節ロボットの直接教示装置を提供する。 【構成】 力検出器１３と、力検出器１３が検出した力
信号の時間微分値を演算する時間微分部２７を設け、力
検出信号の時間微分値が設定された値より大のとき、ロ
ボットの動作を停止させる。また、力検出器１３が検出
した力の大きさとモーメントの大きさがすべて０がどう
か検出するゼロ検出部を設け、力検出器１３が検出した
力の大きさとモーメントの大きさがすべて０のとき、ロ
ボットの動作を停止させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットに位置を教示
し、その通りに運転するティーチングプレイバック方式
の多関節ロボットに用いる直接教示装置に関する。
し、その通りに運転するティーチングプレイバック方式
の多関節ロボットに用いる直接教示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロボット教示方法としては、教示
を行う者がロボットコントローラに接続された遠隔操作
装置のロボット動作キーを操作することでロボットを誘
導し、位置を記憶させる遠隔教示方法と、ロボットの先
端部を操作者がつかんで動作させ、教示する直接教示法
がある。
を行う者がロボットコントローラに接続された遠隔操作
装置のロボット動作キーを操作することでロボットを誘
導し、位置を記憶させる遠隔教示方法と、ロボットの先
端部を操作者がつかんで動作させ、教示する直接教示法
がある。
【０００３】遠隔教示方法は、遠隔操作のためにロボッ
トを動作させたい位置や姿勢へ誘導する上で操作性が悪
く、熟練を要するという欠点がある。また直接教示法
は、古くは水平関節型において重力により落下しない関
節の駆動源を切り放し操作者がロボット先端部をつかん
で動作させる教示方法があったが、重力により落下しな
い関節に限られ操作性が悪いという欠点がある。この解
決策として、ロボットの先端部に力検出器を設け、この
力検出器から発生する信号に基づいて、ロボットの駆動
装置を駆動させて、教示を行う教示方法がある（たとえ
ば特開昭５６−８５１０６号公報参照）。
トを動作させたい位置や姿勢へ誘導する上で操作性が悪
く、熟練を要するという欠点がある。また直接教示法
は、古くは水平関節型において重力により落下しない関
節の駆動源を切り放し操作者がロボット先端部をつかん
で動作させる教示方法があったが、重力により落下しな
い関節に限られ操作性が悪いという欠点がある。この解
決策として、ロボットの先端部に力検出器を設け、この
力検出器から発生する信号に基づいて、ロボットの駆動
装置を駆動させて、教示を行う教示方法がある（たとえ
ば特開昭５６−８５１０６号公報参照）。
【０００４】この力検出器を用いる直接教示方法では、
力検出器の出力が予め設定してある基準値を越えたとき
に異常と判断し、ロボットの駆動を停止させていた（た
とえば特開平４−３４４５０５公報参照）。
力検出器の出力が予め設定してある基準値を越えたとき
に異常と判断し、ロボットの駆動を停止させていた（た
とえば特開平４−３４４５０５公報参照）。
【０００５】以下に従来の多関節ロボットの直接教示装
置の一例について説明する。図２に示すように、ロボッ
トマニプレータ２４の先端部２５に力検出器１３を接続
し、力検出器１３に把持部１２を接続し、操作者１１は
把持部１２を持って操作する。力検出器３には通常互い
に直交する３次元方向ＸＹＺの力と３次元方向ＸＹＺ各
軸まわりのモーメントを検出するものを用いる。この操
作力の検出信号が力検出器１３から信号処理部１８内部
の信号増幅器１４に送られ、ここで増幅された信号がＡ
／Ｄ変換器１５でデジタル化されて、大小比較部１７に
送られると同時に信号処理部１８外部の重力補正部１９
へ送られる。大小比較部１７では最大値設定部１６で設
定された力信号の最大値と比較され、最大値を越えてい
るときは信号処理部１８外部の速度指令演算部２１へロ
ボット停止命令が送られる。重力補正部１９では力検出
信号の内、把持部の重力成分を取り除き、操作者がかけ
た力のみを座標変換部２０へ送る。座標変換部２０では
力検出器１３の座標系で検出された信号をロボットの各
関節へ座標変換し、速度指令演算部２１へ送る。速度指
令演算部２１では、この座標変換した信号から、ロボッ
トマニプレータ２４の各関節の速度指令を演算し、通常
は関節駆動アンプ２２へ動作命令を出力し、ロボットマ
ニプレータ２４の関節駆動モータ２３を駆動する。大小
比較器１７からロボット停止命令が来ているときは、停
止命令を出力し、ロボットの駆動を停止させていた。
置の一例について説明する。図２に示すように、ロボッ
トマニプレータ２４の先端部２５に力検出器１３を接続
し、力検出器１３に把持部１２を接続し、操作者１１は
把持部１２を持って操作する。力検出器３には通常互い
に直交する３次元方向ＸＹＺの力と３次元方向ＸＹＺ各
軸まわりのモーメントを検出するものを用いる。この操
作力の検出信号が力検出器１３から信号処理部１８内部
の信号増幅器１４に送られ、ここで増幅された信号がＡ
／Ｄ変換器１５でデジタル化されて、大小比較部１７に
送られると同時に信号処理部１８外部の重力補正部１９
へ送られる。大小比較部１７では最大値設定部１６で設
定された力信号の最大値と比較され、最大値を越えてい
るときは信号処理部１８外部の速度指令演算部２１へロ
ボット停止命令が送られる。重力補正部１９では力検出
信号の内、把持部の重力成分を取り除き、操作者がかけ
た力のみを座標変換部２０へ送る。座標変換部２０では
力検出器１３の座標系で検出された信号をロボットの各
関節へ座標変換し、速度指令演算部２１へ送る。速度指
令演算部２１では、この座標変換した信号から、ロボッ
トマニプレータ２４の各関節の速度指令を演算し、通常
は関節駆動アンプ２２へ動作命令を出力し、ロボットマ
ニプレータ２４の関節駆動モータ２３を駆動する。大小
比較器１７からロボット停止命令が来ているときは、停
止命令を出力し、ロボットの駆動を停止させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、予め設定しておく最大値を正常時には越
えない値以上に設定しなければならない。しかし、最大
値を越えないが異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに誤っ
て急激に変化する力信号が送られ、ロボットは急激に動
作しようとするために、ロボットマニプレータ２４に接
近して操作している操作者１１がたいへん危険に陥ると
いう問題点があった。また、力検出器１３の異常などで
力信号が出力されず、すべてが０のとき、重力補正部１
９で把持部１２が力検出器１３にかかる重力を補正する
ために、操作者１１が力を加えてないのにロボットが動
作してしまい、操作者１１がたいへん危険に陥るという
問題点があった。
来の方法では、予め設定しておく最大値を正常時には越
えない値以上に設定しなければならない。しかし、最大
値を越えないが異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに誤っ
て急激に変化する力信号が送られ、ロボットは急激に動
作しようとするために、ロボットマニプレータ２４に接
近して操作している操作者１１がたいへん危険に陥ると
いう問題点があった。また、力検出器１３の異常などで
力信号が出力されず、すべてが０のとき、重力補正部１
９で把持部１２が力検出器１３にかかる重力を補正する
ために、操作者１１が力を加えてないのにロボットが動
作してしまい、操作者１１がたいへん危険に陥るという
問題点があった。
【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、力検出器に異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに、ロ
ボットを直ちに停止させ、操作者が危険に陥らないよう
にした安全性の高い多関節ロボットの直接教示装置を提
供することを目的とする。
で、力検出器に異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに、ロ
ボットを直ちに停止させ、操作者が危険に陥らないよう
にした安全性の高い多関節ロボットの直接教示装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の多関節ロボットの直接教示装置は、多関節ロ
ボットの手首先端部に働く力の方向と大きさとを検出す
る力検出器と、力検出器が検出した力信号の時間微分値
を演算する時間微分部を備え、力検出信号の時間微分値
が設定された値より大のとき、ロボットの動作を停止さ
せるようにしたものであり、また力検出器が検出した力
の大きさとモーメントの大きさがすべて０かどうか検出
するゼロ検出部を備え、力検出器が検出した力の大きさ
とモーメントの大きさがすべて０のとき、ロボットの動
作を停止させるようにしたものである。
に本発明の多関節ロボットの直接教示装置は、多関節ロ
ボットの手首先端部に働く力の方向と大きさとを検出す
る力検出器と、力検出器が検出した力信号の時間微分値
を演算する時間微分部を備え、力検出信号の時間微分値
が設定された値より大のとき、ロボットの動作を停止さ
せるようにしたものであり、また力検出器が検出した力
の大きさとモーメントの大きさがすべて０かどうか検出
するゼロ検出部を備え、力検出器が検出した力の大きさ
とモーメントの大きさがすべて０のとき、ロボットの動
作を停止させるようにしたものである。
【０００９】
【作用】上記の構成より、力検出器に異常の急激に変化
する力がかかったとき、あるいは力検出器などの異常が
発生したとき、直ちにロボットを停止することができ
る。
する力がかかったとき、あるいは力検出器などの異常が
発生したとき、直ちにロボットを停止することができ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例の多関節ロ
ボットの直接教示装置の要部構成図であり、従来例の図
２に対し信号処理部１８の内部のみが異なるので、他の
部分は省略して示されている。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例の多関節ロ
ボットの直接教示装置の要部構成図であり、従来例の図
２に対し信号処理部１８の内部のみが異なるので、他の
部分は省略して示されている。
【００１１】操作者が操作した操作力（ＸＹＺの３軸方
向の力とＸＹＺ軸まわりのモーメント）の検出信号が力
検出器１３から信号増幅器１４に送られ、ここで増幅さ
れた信号がＡ／Ｄ変換器１５でデジタル化されて、大小
比較部１７へ送られると同時に、ゼロ検出部２９を経て
重力補正部１９に送られる。ゼロ検出部２９では力信号
の６成分（ＸＹＺの３軸方向の力とＸＹＺ軸まわりのモ
ーメント）がすべて０かどうか判断し、すべて０のとき
は速度指令演算部２１へロボット停止命令が送られる。
また、大小比較部１７では最大値設定部１６で設定され
た力信号の最大値と比較され、最大値を越えているとき
は速度指令演算部２１へロボット停止命令が送られる。
さらに、Ａ／Ｄ変換器１５の出力は時間微分部２７へも
送られ、時間微分（ここではデジタルデータになってい
るため実際は差分している）した後、大小比較部II２８
へ送られる。大小比較部II２８では最大値設定部II２６
で設定された力信号時間あたりの変化値の最大値と比較
され、最大値を越えているときは速度指令演算部２１へ
ロボット停止命令が送られる。他の部分は従来例と同様
である。
向の力とＸＹＺ軸まわりのモーメント）の検出信号が力
検出器１３から信号増幅器１４に送られ、ここで増幅さ
れた信号がＡ／Ｄ変換器１５でデジタル化されて、大小
比較部１７へ送られると同時に、ゼロ検出部２９を経て
重力補正部１９に送られる。ゼロ検出部２９では力信号
の６成分（ＸＹＺの３軸方向の力とＸＹＺ軸まわりのモ
ーメント）がすべて０かどうか判断し、すべて０のとき
は速度指令演算部２１へロボット停止命令が送られる。
また、大小比較部１７では最大値設定部１６で設定され
た力信号の最大値と比較され、最大値を越えているとき
は速度指令演算部２１へロボット停止命令が送られる。
さらに、Ａ／Ｄ変換器１５の出力は時間微分部２７へも
送られ、時間微分（ここではデジタルデータになってい
るため実際は差分している）した後、大小比較部II２８
へ送られる。大小比較部II２８では最大値設定部II２６
で設定された力信号時間あたりの変化値の最大値と比較
され、最大値を越えているときは速度指令演算部２１へ
ロボット停止命令が送られる。他の部分は従来例と同様
である。
【００１２】このようにすることにより、力信号の最大
値を越えないが異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに急激
に変化する力信号が出力されても、すみやかにロボット
を停止させることができる。また、力検出器１３の異常
などで力信号が出力されず、力信号のすべてが０のとき
もすみやかにロボットを停止させることができる。
値を越えないが異常に急激に変化する力がかかったと
き、あるいは力検出器などの異常が発生したときに急激
に変化する力信号が出力されても、すみやかにロボット
を停止させることができる。また、力検出器１３の異常
などで力信号が出力されず、力信号のすべてが０のとき
もすみやかにロボットを停止させることができる。
【００１３】操作者１１が把持部１２に力を加えると、
力検出器１３が検出した力検出信号に従って（すなわち
力がかかった方向へ）ロボットのマニプレータを移動す
るように移動指令演算手段（図示せず）が演算し、操作
者が所望の位置へ移動させた後、ロボットの位置を教示
する（一般的には登録スイッチにより位置登録を行
う）。すべて教示した後に運転する（このようにロボッ
トに位置を教示し、その通り運転することをティーチン
グプレイバックという）。
力検出器１３が検出した力検出信号に従って（すなわち
力がかかった方向へ）ロボットのマニプレータを移動す
るように移動指令演算手段（図示せず）が演算し、操作
者が所望の位置へ移動させた後、ロボットの位置を教示
する（一般的には登録スイッチにより位置登録を行
う）。すべて教示した後に運転する（このようにロボッ
トに位置を教示し、その通り運転することをティーチン
グプレイバックという）。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば多関節ロ
ボットの手首先端部に働く力の方向と大きさとを検出す
る力検出器と、力検出器が検出した力信号の時間微分値
を演算する時間微分部を備え、力検出信号の時間微分値
が設定された値より大のとき、ロボットの動作を停止さ
せるようにし、また力の大きさとモーメントの大きさが
すべて０かどうか検出するゼロ検出部を備え、力検出器
が検出した力の大きさとモーメントの大きさがすべて０
のとき、ロボットの動作を停止させるようにすることに
より、操作者が危険に陥らない安全性の高い多関節ロボ
ットの直接教示装置を実現することができる。
ボットの手首先端部に働く力の方向と大きさとを検出す
る力検出器と、力検出器が検出した力信号の時間微分値
を演算する時間微分部を備え、力検出信号の時間微分値
が設定された値より大のとき、ロボットの動作を停止さ
せるようにし、また力の大きさとモーメントの大きさが
すべて０かどうか検出するゼロ検出部を備え、力検出器
が検出した力の大きさとモーメントの大きさがすべて０
のとき、ロボットの動作を停止させるようにすることに
より、操作者が危険に陥らない安全性の高い多関節ロボ
ットの直接教示装置を実現することができる。
【図１】本発明の一実施例の多関節ロボットの直接教示
装置の要部構成図。
装置の要部構成図。
【図２】従来の多関節ロボットの直接教示装置の構成
図。
図。
１２ 把持部 １３ 力検出器 ２７ 時間微分部 ２９ ゼロ検出部
Claims (2)
- 【請求項１】 多関節ロボットの手首先端部に働く力の
方向と大きさとを検出する力検出器と、前記力検出器が
検出した力信号の時間微分値を演算する時間微分部を備
え、力検出信号の時間微分値が設定された値より大のと
き、ロボットの動作を停止させるように構成した多関節
ロボットの直接教示装置。 - 【請求項２】 多関節ロボットの手首先端部に働くお互
いが直交した３方向の力の大きさと前記３方向回りのモ
ーメントの大きさとを検出する力検出器と、前記力検出
器に接続され前記多関節ロボットを操作する方向を指示
する把持部と、前記力検出器が検出した力の大きさとモ
ーメントの大きさがすべて０かどうか検出するゼロ検出
部とを備え、前記力検出器が検出した力の大きさとモー
メントの大きさがすべて０のとき、ロボットの動作を停
止させるように構成した多関節ロボットの直接教示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12455693A JPH06335884A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 多関節ロボットの直接教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12455693A JPH06335884A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 多関節ロボットの直接教示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06335884A true JPH06335884A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=14888410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12455693A Pending JPH06335884A (ja) | 1993-05-27 | 1993-05-27 | 多関節ロボットの直接教示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06335884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077735A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Commande a distance d'objets pouvant etre commandes et appareil de diagnostic |
| JP2007236121A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Yaskawa Electric Corp | 架空配電線路用作業装置 |
-
1993
- 1993-05-27 JP JP12455693A patent/JPH06335884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002077735A1 (fr) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Commande a distance d'objets pouvant etre commandes et appareil de diagnostic |
| US7127325B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-10-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Controllable object remote control and diagnosis apparatus |
| KR100721642B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2007-05-23 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 제어 대상의 원격 조정 및 진단 장치 |
| JP2007236121A (ja) * | 2006-03-01 | 2007-09-13 | Yaskawa Electric Corp | 架空配電線路用作業装置 |
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