JPH06339881A - ロボットを用いたならい制御切り替え方法 - Google Patents
ロボットを用いたならい制御切り替え方法Info
- Publication number
- JPH06339881A JPH06339881A JP8584693A JP8584693A JPH06339881A JP H06339881 A JPH06339881 A JP H06339881A JP 8584693 A JP8584693 A JP 8584693A JP 8584693 A JP8584693 A JP 8584693A JP H06339881 A JPH06339881 A JP H06339881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wrist
- effector
- robot
- start point
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 多関節型ロボットが動作範囲内で、その手首
の効果器と対象物との間を一定距離に保ちながら、進行
方向にならい制御を行うならい装置において、手首の初
期位置からならい制御までの、ならい開始点での動作切
り替えを円滑にする。 【構成】 効果器からみて、常に距離センサを手首移動
方向に向け、効果器の指定点を動作範囲内で自由に動作
させることのできる多関節型ロボットにおいて、その効
果器が、初期位置からならい開始点へ直進的な経路で移
動し、ならい開始点到達直前に距離センサの情報より算
出した、対象物表面の接線方向に基づき、ならい制御直
前の滑らかな経路について演算し直し、その経路に従い
ならい制御に移行する。
の効果器と対象物との間を一定距離に保ちながら、進行
方向にならい制御を行うならい装置において、手首の初
期位置からならい制御までの、ならい開始点での動作切
り替えを円滑にする。 【構成】 効果器からみて、常に距離センサを手首移動
方向に向け、効果器の指定点を動作範囲内で自由に動作
させることのできる多関節型ロボットにおいて、その効
果器が、初期位置からならい開始点へ直進的な経路で移
動し、ならい開始点到達直前に距離センサの情報より算
出した、対象物表面の接線方向に基づき、ならい制御直
前の滑らかな経路について演算し直し、その経路に従い
ならい制御に移行する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットを用いて、そ
の手首に取り付けられた効果器と対象物との距離を一定
に保ちながら、指定方向に手首を移動させる、ならい制
御を実施する場合に、手首の初期位置から、ならい制御
開始点まで手首を移動させ、ならい制御に切り替える制
御方法に関するものである。
の手首に取り付けられた効果器と対象物との距離を一定
に保ちながら、指定方向に手首を移動させる、ならい制
御を実施する場合に、手首の初期位置から、ならい制御
開始点まで手首を移動させ、ならい制御に切り替える制
御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず、多関節ロボットの機構について説
明する。６関節のロボットの概要を図３に示す。６関節
ロボットの場合、図３のように６つの可動軸があり、そ
れぞれの軸は電動や油圧のモータで駆動される。６関節
ロボットの場合、手首先端にある効果器の位置を指定し
たとき、効果器の３次元空間上の位置と姿勢は各関節の
モータの変位で決定され、動作範囲内で効果器の位置と
姿勢は任意の値をとることができる。
明する。６関節のロボットの概要を図３に示す。６関節
ロボットの場合、図３のように６つの可動軸があり、そ
れぞれの軸は電動や油圧のモータで駆動される。６関節
ロボットの場合、手首先端にある効果器の位置を指定し
たとき、効果器の３次元空間上の位置と姿勢は各関節の
モータの変位で決定され、動作範囲内で効果器の位置と
姿勢は任意の値をとることができる。
【０００３】近年ロボットは組立，検査などさまざまな
用途で使用されている。中でもロボットの効果器として
疵検出センサを取り付け、対象物の疵を検査する疵検査
ロボットにおいては、疵センサの出力が対象物との距離
により変動するため、常に対象物との距離を一定に保ち
ながら対象物表面をならう必要がある。このようななら
い制御を行う際に、初期位置から制御開始点に移動し該
開始点でならい動作に円滑に切り替えることが必要とさ
れる。
用途で使用されている。中でもロボットの効果器として
疵検出センサを取り付け、対象物の疵を検査する疵検査
ロボットにおいては、疵センサの出力が対象物との距離
により変動するため、常に対象物との距離を一定に保ち
ながら対象物表面をならう必要がある。このようななら
い制御を行う際に、初期位置から制御開始点に移動し該
開始点でならい動作に円滑に切り替えることが必要とさ
れる。
【０００４】ロボットが、ならい制御開始点へ移動する
際に、外部センサを用いず、各関節に取り付けられたモ
ータの変位に基づいて目標計算をする方法がある。この
とき、センサを必要としないのでシステムとしては簡便
であるが、対象物の位置ズレや対象物の形状が不明の場
合には、正確にならい制御開始点に移動することはでき
ない。
際に、外部センサを用いず、各関節に取り付けられたモ
ータの変位に基づいて目標計算をする方法がある。この
とき、センサを必要としないのでシステムとしては簡便
であるが、対象物の位置ズレや対象物の形状が不明の場
合には、正確にならい制御開始点に移動することはでき
ない。
【０００５】図４に基づき、具体的な対策例を挙げて説
明する。特開平1-46273号公報は、ロボットの手首の先
端に取り付けられた対象物との相対距離を検出するセン
サを対象物近傍で指定方向に所定微小距離だけ移動さ
せ、センサと対象物との相対距離およびロボットの手首
の３次元空間内の位置における指定面内の接線を求め、
その接線の指定方向の延長線上での前記微小距離だけ離
れた点に次の動作目標を設定し、センサをその動作目標
点に移動させ前記指定面内の接線に垂直な方向にセンサ
の方向を規制し、センサと対象物との相対距離およびそ
の対象物の位置における指定面内の接線を求め、上記動
作目標設定以降の段階を繰り返すロボットによる形状な
らい制御方法を提案するものである。また、前記指定面
と交わる面内にセンサを複数個設け、これらのセンサの
出力に基づき３次元形状の対象物の前記交わる面内にお
ける法線方向を演算し、前記３次元形状の対象物上の点
における接平面の法線を求め、この法線に対して一定の
角度以内となるように前記センサの方向を規制する、ロ
ボットによる形状ならい制御を提案するものである。上
記公開公報には、対象物の位置ズレや形状が不明の場合
に対して、ならい制御開始点での初期位置からならい制
御までの距離センサによる切り替え方法が提案されてい
る。この切り替え方法では、ロボット手首先端に取り付
けられた上記距離センサの情報に基づき、対象物に対し
て手首が、その先端指定点と対象物の距離を、設定値に
なるまでならい制御開始点へ向け、直線的に接近させ、
ならい開始点到達後に、ならい制御に切り替える。
明する。特開平1-46273号公報は、ロボットの手首の先
端に取り付けられた対象物との相対距離を検出するセン
サを対象物近傍で指定方向に所定微小距離だけ移動さ
せ、センサと対象物との相対距離およびロボットの手首
の３次元空間内の位置における指定面内の接線を求め、
その接線の指定方向の延長線上での前記微小距離だけ離
れた点に次の動作目標を設定し、センサをその動作目標
点に移動させ前記指定面内の接線に垂直な方向にセンサ
の方向を規制し、センサと対象物との相対距離およびそ
の対象物の位置における指定面内の接線を求め、上記動
作目標設定以降の段階を繰り返すロボットによる形状な
らい制御方法を提案するものである。また、前記指定面
と交わる面内にセンサを複数個設け、これらのセンサの
出力に基づき３次元形状の対象物の前記交わる面内にお
ける法線方向を演算し、前記３次元形状の対象物上の点
における接平面の法線を求め、この法線に対して一定の
角度以内となるように前記センサの方向を規制する、ロ
ボットによる形状ならい制御を提案するものである。上
記公開公報には、対象物の位置ズレや形状が不明の場合
に対して、ならい制御開始点での初期位置からならい制
御までの距離センサによる切り替え方法が提案されてい
る。この切り替え方法では、ロボット手首先端に取り付
けられた上記距離センサの情報に基づき、対象物に対し
て手首が、その先端指定点と対象物の距離を、設定値に
なるまでならい制御開始点へ向け、直線的に接近させ、
ならい開始点到達後に、ならい制御に切り替える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平1-46273号公報
に開示の倣い制御では、ロボット手首が、初期位置から
ならい制御開始点まで移動する際に、ロボット手首先端
の距離センサの情報に基づき、距離センサと対象物まで
の間が指定距離になるまで直線的に接近し、ならい制御
に切り替えら。したがって、ならい制御開始点の前後に
おいて、手首の経路が滑らかに接続されていない。この
ため、ロボット手首は初期位置からならい制御開始点ま
で移動し、このならい制御開始点で一度停止してから、
次のならい動作に移る必要がある。また、距離センサと
対象物との距離を一定に制御しているが、実際の作業で
は、手先の効果器と対象物との距離を一定に制御する必
要があり、効果器と距離センサとを同一位置に置けると
は限らない。
に開示の倣い制御では、ロボット手首が、初期位置から
ならい制御開始点まで移動する際に、ロボット手首先端
の距離センサの情報に基づき、距離センサと対象物まで
の間が指定距離になるまで直線的に接近し、ならい制御
に切り替えら。したがって、ならい制御開始点の前後に
おいて、手首の経路が滑らかに接続されていない。この
ため、ロボット手首は初期位置からならい制御開始点ま
で移動し、このならい制御開始点で一度停止してから、
次のならい動作に移る必要がある。また、距離センサと
対象物との距離を一定に制御しているが、実際の作業で
は、手先の効果器と対象物との距離を一定に制御する必
要があり、効果器と距離センサとを同一位置に置けると
は限らない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数の関節を
有する産業用ロボットを用いて、ロボットの手首に取り
付けられた効果器と対象物との距離を一定に保ちなが
ら、指定方向に前記手首を移動させる、ならい制御を実
施する場合に、前記手首の初期位置から、ならい制御開
始点まで前記手首を移動させ、前記ならい制御に切り替
える制御方法において、前記手首の進行方向に取り付け
られた距離センサが、前記ならい開始点を通過する際
に、前記ならい開始点での対象物表面の接線を前記距離
センサから得られた情報より演算し、前記効果器が開始
点を通過する際に、前記接線方向と前記効果器の移動方
向とを一致させることを特徴とする。
有する産業用ロボットを用いて、ロボットの手首に取り
付けられた効果器と対象物との距離を一定に保ちなが
ら、指定方向に前記手首を移動させる、ならい制御を実
施する場合に、前記手首の初期位置から、ならい制御開
始点まで前記手首を移動させ、前記ならい制御に切り替
える制御方法において、前記手首の進行方向に取り付け
られた距離センサが、前記ならい開始点を通過する際
に、前記ならい開始点での対象物表面の接線を前記距離
センサから得られた情報より演算し、前記効果器が開始
点を通過する際に、前記接線方向と前記効果器の移動方
向とを一致させることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明では、距離センサが常に手首の移動方向
に存在しているため、手首が移動する先の物体形状をあ
らかじめ測定する、予見制御が可能である。このため、
効果器と同一位置にセンサを配置し、効果器と対象物の
距離を検出しながらフィードバック制御するよりも、高
速かつ高精度にならい制御に移行することができる。そ
して、ならい制御開始点近傍において、手首の移動方向
を一致させるため、ならい制御開始点での初期位置から
ならい制御までの経路が滑らかに接続される。このた
め、ならい制御開始点で手首を一度停止させることな
く、滑らかにならい制御に切り替えることができる。
に存在しているため、手首が移動する先の物体形状をあ
らかじめ測定する、予見制御が可能である。このため、
効果器と同一位置にセンサを配置し、効果器と対象物の
距離を検出しながらフィードバック制御するよりも、高
速かつ高精度にならい制御に移行することができる。そ
して、ならい制御開始点近傍において、手首の移動方向
を一致させるため、ならい制御開始点での初期位置から
ならい制御までの経路が滑らかに接続される。このた
め、ならい制御開始点で手首を一度停止させることな
く、滑らかにならい制御に切り替えることができる。
【０００９】
【実施例】本発明を一態様で実施するならい制御装置の
構成を図２に示す。ロボット１のアーム回転軸にはモー
タ２が取り付けられ、回転軸にトルク１５を与える。サ
ーボドライバ３は、モータ２のエンコーダ信号１０か
ら、回転速度が指定値１１となるようにモータ２へ電圧
９を与える。このエンコーダ信号１０はカウンタ６によ
り積算され、モータ２の回転角度が算出される。手首１
２には距離センサ８が取り付けられ、対象物１３との距
離を測定する。演算装置５は、この測定データをＡ／Ｄ
コンバータ７を介して読み取り、また、先のモータ２の
回転角度をカウンタ６を介して読み取る。そして、演算
装置５は、これらのデータよりロボット１の手首１２が
望ましい動作をするようにＤ／Ａコンバータ４を通し
て、サーボドライバ３に指令値１１を与える。メモリ１
４は演算装置５のプログラムや読み取ったデータや演算
結果を保存するためのものである。
構成を図２に示す。ロボット１のアーム回転軸にはモー
タ２が取り付けられ、回転軸にトルク１５を与える。サ
ーボドライバ３は、モータ２のエンコーダ信号１０か
ら、回転速度が指定値１１となるようにモータ２へ電圧
９を与える。このエンコーダ信号１０はカウンタ６によ
り積算され、モータ２の回転角度が算出される。手首１
２には距離センサ８が取り付けられ、対象物１３との距
離を測定する。演算装置５は、この測定データをＡ／Ｄ
コンバータ７を介して読み取り、また、先のモータ２の
回転角度をカウンタ６を介して読み取る。そして、演算
装置５は、これらのデータよりロボット１の手首１２が
望ましい動作をするようにＤ／Ａコンバータ４を通し
て、サーボドライバ３に指令値１１を与える。メモリ１
４は演算装置５のプログラムや読み取ったデータや演算
結果を保存するためのものである。
【００１０】図１に基づき、本発明の実施例を説明す
る。上記ならい制御装置における多関節ロボット１が、
ならい制御開始点１８において初期位置からならい制御
までの切り替えを円滑に行う。ここで、３次元空間をｘ
ｙｚ直交座標系で定義する。また、手首１２の効果器の
ｙ進行速度は０であるとする。この移動の間に経路と姿
勢が演算装置５によって制御される。
る。上記ならい制御装置における多関節ロボット１が、
ならい制御開始点１８において初期位置からならい制御
までの切り替えを円滑に行う。ここで、３次元空間をｘ
ｙｚ直交座標系で定義する。また、手首１２の効果器の
ｙ進行速度は０であるとする。この移動の間に経路と姿
勢が演算装置５によって制御される。
【００１１】まず、手首の効果器が初期位置２３にある
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、 Ｚ＝ΔＺ（ｘ＋ｂ）／ΔＸ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、 Ｚ＝ΔＺ（ｘ＋ｂ）／ΔＸ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。
【００１２】次に、手首先端に取り付けられた効果器２
１がならい制御開始点１８を通過する際に、演算装置５
は、効果器２１の軌道が式（１）の接線に漸近するよう
に目標軌道を演算し直す。これより、ならい制御開始点
１８の軌道接続点における、接線ベクトルと手首の進行
方向ベクトルとが一致するために、円滑な経路切り替え
動作を実現できる。但し、前記距離センサがならい制御
開始点（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）上にあるときの手首効果器先
端の３次元空間点を（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）とする。また、
この（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）における接線ベクトルと手首の
進行方向ベクトルも一致することが必要である。以下
に、上記接線に漸近するような目標軌道の算出例を説明
する。
１がならい制御開始点１８を通過する際に、演算装置５
は、効果器２１の軌道が式（１）の接線に漸近するよう
に目標軌道を演算し直す。これより、ならい制御開始点
１８の軌道接続点における、接線ベクトルと手首の進行
方向ベクトルとが一致するために、円滑な経路切り替え
動作を実現できる。但し、前記距離センサがならい制御
開始点（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）上にあるときの手首効果器先
端の３次元空間点を（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）とする。また、
この（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）における接線ベクトルと手首の
進行方向ベクトルも一致することが必要である。以下
に、上記接線に漸近するような目標軌道の算出例を説明
する。
【００１３】上記の軌道を求めるための条件は４つであ
る。つまり、図１のように３次元空間点（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ
0）と（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）において、目標軌道の方程式が
それぞれの点を通り、かつそれぞれの点での接線ベクト
ルと進行方向ベクトルとが一致することである。
る。つまり、図１のように３次元空間点（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ
0）と（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1）において、目標軌道の方程式が
それぞれの点を通り、かつそれぞれの点での接線ベクト
ルと進行方向ベクトルとが一致することである。
【００１４】これより（Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0）と（Ｘ1，
Ｙ1，Ｚ1）の区間の目標軌道の方程式を、３次式とする
と一般に、 ｚ＝Ａｘ3＋Ｂｘ2＋Ｃｘ＋Ｄ ・・・（２） となる。但し、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは定数である。
Ｙ1，Ｚ1）の区間の目標軌道の方程式を、３次式とする
と一般に、 ｚ＝Ａｘ3＋Ｂｘ2＋Ｃｘ＋Ｄ ・・・（２） となる。但し、Ａ，Ｂ，ＣおよびＤは定数である。
【００１５】式（２）を微分すると、 ｄｚ／ｄｘ＝３Ａｘ2＋２Ｂｘ＋Ｃ ・・・（３） である。
【００１６】したがって、上記の４つの条件と式（２）
および（３）から、それぞれの条件式は、 Ｚ0＝ＡＸ0 3＋ＢＸ0 2＋ＣＸ0＋Ｄ ・・・（４） Ｚ1−Ｚ0／Ｘ1−Ｘ0＝３ＡＸ0 2＋２ＢＸ0＋Ｃ ・・・（５） Ｚ1＝ＡＸ1 3＋ＢＸ1 2＋ＣＸ1＋Ｄ ・・・（６） ΔＺ／ΔＸ＝３ＡＸ1 2＋２ＢＸ1＋Ｃ ・・・（７） と与えられる。式（４）〜（７）を連立させ、Ａ，Ｂ，
ＣおよびＤの定数項を計算すれば、目標軌道の方程式を
求めることができる。
および（３）から、それぞれの条件式は、 Ｚ0＝ＡＸ0 3＋ＢＸ0 2＋ＣＸ0＋Ｄ ・・・（４） Ｚ1−Ｚ0／Ｘ1−Ｘ0＝３ＡＸ0 2＋２ＢＸ0＋Ｃ ・・・（５） Ｚ1＝ＡＸ1 3＋ＢＸ1 2＋ＣＸ1＋Ｄ ・・・（６） ΔＺ／ΔＸ＝３ＡＸ1 2＋２ＢＸ1＋Ｃ ・・・（７） と与えられる。式（４）〜（７）を連立させ、Ａ，Ｂ，
ＣおよびＤの定数項を計算すれば、目標軌道の方程式を
求めることができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、距離センサが常に手首
の移動方向に存在しているため、手首が移動する先の物
体形状を予見した制御が可能である。これより、ならい
制御開始点における初期位置からならい制御までの切り
替えを、円滑に行うことが可能である。したがって、効
果器と同一位置にセンサを配置し、現在の効果器と対象
物の距離を検出しながらフィードバック制御するより
も、高精度かつ高速にならい制御に移行することができ
る。
の移動方向に存在しているため、手首が移動する先の物
体形状を予見した制御が可能である。これより、ならい
制御開始点における初期位置からならい制御までの切り
替えを、円滑に行うことが可能である。したがって、効
果器と同一位置にセンサを配置し、現在の効果器と対象
物の距離を検出しながらフィードバック制御するより
も、高精度かつ高速にならい制御に移行することができ
る。
【図１】 物体に対するロボットの手首の位置関係を示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】 本発明を一態様で実施する倣い制御装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図３】 多関節型ロボットの代表例の側面図である。
【図４】 従来の倣い制御（特開平1-46273号公報のな
らい制御）によるロボットの手首の、移動に伴ない姿勢
変化を示す側面図である。
らい制御）によるロボットの手首の、移動に伴ない姿勢
変化を示す側面図である。
１：ロボット ２：モータ ３：サーボドライバ ４：Ｄ／Ａコンバータ ５：演算装置 ６：カウンタ ７：Ａ／Ｄコンバータ ８：距離センサ ９：電圧 １０：エンコーダ １１：速度指令値 １２：手首 １３：対象物 １４：メモリ １５：トルク １６：対象物の接線 １７：手首 １８：ならい制御開始
点（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1） １９：進行方向ベクトルＶ ２０：接線ベクトルＳ
1 ２１：効果器 ２２：軌道開始点（Ｘ
0，Ｙ0，Ｚ0） ２３：効果器の初期位置
点（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1） １９：進行方向ベクトルＶ ２０：接線ベクトルＳ
1 ２１：効果器 ２２：軌道開始点（Ｘ
0，Ｙ0，Ｚ0） ２３：効果器の初期位置
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】特開平1-46273号公報
に開示の倣い制御では、ロボット手首が、初期位置から
ならい制御開始点まで移動する際に、ロボット手首先端
の距離センサの情報に基づき、距離センサと対象物まで
の間が指定距離になるまで直線的に接近し、ならい制御
に切り替える。したがって、ならい制御開始点の前後に
おいて、手首の経路が滑らかに接続されていない。この
ため、ロボット手首は初期位置からならい制御開始点ま
で移動し、このならい制御開始点で一度停止してから、
次のならい動作に移る必要がある。また、距離センサと
対象物との距離を一定に制御しているが、実際の作業で
は、手先の効果器と対象物との距離を一定に制御する必
要があり、効果器と距離センサとを同一位置に置けると
は限らない。
に開示の倣い制御では、ロボット手首が、初期位置から
ならい制御開始点まで移動する際に、ロボット手首先端
の距離センサの情報に基づき、距離センサと対象物まで
の間が指定距離になるまで直線的に接近し、ならい制御
に切り替える。したがって、ならい制御開始点の前後に
おいて、手首の経路が滑らかに接続されていない。この
ため、ロボット手首は初期位置からならい制御開始点ま
で移動し、このならい制御開始点で一度停止してから、
次のならい動作に移る必要がある。また、距離センサと
対象物との距離を一定に制御しているが、実際の作業で
は、手先の効果器と対象物との距離を一定に制御する必
要があり、効果器と距離センサとを同一位置に置けると
は限らない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】まず、手首の効果器が初期位置２３にある
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、Ｚ＝ΔＺ／ΔＸ・ｘ＋ｂ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。 ─────────────────────────────────────────────────────
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、Ｚ＝ΔＺ／ΔＸ・ｘ＋ｂ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年７月４日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】まず、手首の効果器が初期位置２３にある
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、Ｚ＝ΔＺ／ΔＸ・ｘ＋ｂ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。
とし、初期位置２３からならい制御開始点までの目標経
路を直線とする。この初期位置２３からならい制御開始
点１８まで移動する際に、演算装置５は時々刻々、距離
センサ８のデータを読み取りメモリ１４に保存する。そ
して、手首の効果器の移動中に各関節の変位より距離セ
ンサ８の位置を計算し、距離センサ８がならい制御開始
点１８上を通過したことを認識すると、その直前に読み
取った距離センサ８のデータを基に接線ベクトルＳ1を
計算する。このベクトルＳ1は、ならい制御開始点１８
での微小変位ΔＸ，ΔＹ，ΔＺにより算出される。ここ
では、手首の進行方向のｙ成分が０であることを考慮に
入れ、接線ベクトルＳ1は（ΔＸ，０，ΔＺ）のように
なる。したがって、ならい制御開始点（Ｘ1，Ｙ1，
Ｚ1）における接線の方程式は、Ｚ＝ΔＺ／ΔＸ・ｘ＋ｂ ・・・（１） で与えられる。但し、ｂ＝Ｚ1−（ΔＺ／ΔＸ）Ｘ1であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の関節を有する産業用ロボットを用
いて、前記ロボットの手首に取り付けられた効果器と対
象物との距離を一定に保ちながら、指定方向に前記手首
を移動させる、ならい制御を実施する場合に、前記手首
の初期位置から、ならい制御開始点まで前記手首を移動
させ、前記ならい制御に切り替える制御方法において、 前記手首の進行方向に取り付けられた距離センサが、前
記ならい開始点を通過する際に、前記ならい開始点での
対象物表面の接線を前記距離センサから得られた情報よ
り演算し、前記効果器が開始点を通過する際に、前記接
線方向と前記効果器の移動方向とを一致させることを特
徴とする、ロボットを用いたならい制御切り替え方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8584693A JPH06339881A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | ロボットを用いたならい制御切り替え方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8584693A JPH06339881A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | ロボットを用いたならい制御切り替え方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339881A true JPH06339881A (ja) | 1994-12-13 |
Family
ID=13870240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8584693A Withdrawn JPH06339881A (ja) | 1993-04-13 | 1993-04-13 | ロボットを用いたならい制御切り替え方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06339881A (ja) |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8584693A patent/JPH06339881A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0232424B1 (en) | Industrial robot | |
| US4221997A (en) | Articulated robot arm and method of moving same | |
| EP0076498B1 (en) | A method controlling an arc welding torch of a welding robot | |
| JP2728399B2 (ja) | ロボツトの制御方法 | |
| KR0180953B1 (ko) | 수치제어 공작기계의 주축법선방향 제어방법 및 장치 | |
| JPH0724756A (ja) | ロボットの直線補間方法 | |
| JP2787891B2 (ja) | レーザロボットの自動教示装置 | |
| JP2791030B2 (ja) | 多自由度作業機械の曲面倣い制御装置 | |
| JPH06339881A (ja) | ロボットを用いたならい制御切り替え方法 | |
| JPH0146276B2 (ja) | ||
| JP2686293B2 (ja) | ３次元レーザ加工方法 | |
| JPH09267282A (ja) | 多関節ロボットの作業対象物位置検出装置 | |
| JPH0519729B2 (ja) | ||
| JPH06110534A (ja) | 工作機械における位置制御方法 | |
| JPS5946758B2 (ja) | 自動作業機械の動作制御方法 | |
| JPH07195287A (ja) | 力制御ロボットの接触式位置検出装置 | |
| JPH0583922B2 (ja) | ||
| JP3078884B2 (ja) | 倣い制御装置 | |
| JPH10244481A (ja) | ロボットの動作プログラム作成方法および装置 | |
| JPS6054275A (ja) | 溶接ト−チの駆動制御方法 | |
| JP2802117B2 (ja) | 教示機能を備えた加工機 | |
| JP2723570B2 (ja) | ３次元レーザのノズル制御方式 | |
| JPH06297362A (ja) | ロボット位置補正方法及び装置 | |
| JP3350687B2 (ja) | ロボット制御方法およびロボット制御装置 | |
| JPH06270081A (ja) | 多関節ロボットのならい制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |