JPH07108478A - ロボット姿勢変更指示装置 - Google Patents

ロボット姿勢変更指示装置

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JPH07108478A
JPH07108478A JP25587493A JP25587493A JPH07108478A JP H07108478 A JPH07108478 A JP H07108478A JP 25587493 A JP25587493 A JP 25587493A JP 25587493 A JP25587493 A JP 25587493A JP H07108478 A JPH07108478 A JP H07108478A
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JP
Japan
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posture
robot
display
change instruction
information
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Application number
JP25587493A
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English (en)
Inventor
Osamu Ochi
修 越智
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Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロボット腕部の可動範囲を認識でき姿勢の予
測は容易であり、適切な姿勢変更指示入力が実施でき
る。 【構成】 多関節ロボット2の姿勢状態および被加工物
6の形状・姿勢状態の情報を受け取る姿勢情報入力装置
3と、ロボット2の各腕部の回動・傾斜による姿勢設定
状態を変更させるため回動設定角度の変更を入力するマ
ウスを備えた変更指示入力装置4と、ロボット2の姿勢
と加工物6の形状・姿勢の各現在状態および変更指示入
力装置4から入力したロボット2への姿勢変更指示内容
を表示する表示装置5とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作用の器具を装着す
る多関節ロボットの姿勢状態の変更指示を行うロボット
姿勢変更指示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の工作用多関節ロボットは、複数の
腕部を回動、或は傾斜可能に順次連結して形成され、腕
部の先端部分に溶接工具や切削工具等を装着し、複数の
腕部を回動・傾斜させることにより、ロボットの姿勢を
変化させて工具を被加工物の所定個所に移動させ加工を
行うマニピュレータである。
【0003】同ロボットは、開ループ方式、或は閉ルー
プ方式等の制御手段を有する操作装置によって姿勢制御
し、ロボットのセンサまたは操作装置等からロボットの
姿勢状態の情報を表示装置に入力し表示することによ
り、溶接、切断、切削、研摩、等の各種工作を効率よく
実施することができるよう開発が進行しつつある。
【0004】上記ロボットの制御に関連する技術として
は、例えば特開平4−123108号公報にロボットシ
ュミレータ装置が開示されている。
【0005】図6は、同公報に「発明のロボットシュミ
レータ装置の基本構成を示す原理図」として開示された
図である。
【0006】そして、同公報には、ロボットの形状をデ
ィスプレイ上に表示し其のマニピュレータの運動を模擬
するロボットシュミレータにおいて、該ロボットのマニ
ピュレータの状態を、棒グラフ(スライダー)や円グラ
フ等のグラフにより表示する構成の第1の発明と、ロボ
ットの形状をディスプレイ上に表示し其のマニピュレー
タの運動を模擬するロボットシュミレータにおいて、該
マニピュレータの動作指示を、予め用意した該マニピュ
レータの複数の状態を表わすグラフを操作することによ
り行うように構成した第2の発明と、前記マニピュレー
タの状態表示とマニピュレータへの動作指示の動作が、
同一のグラフを用いて行われるように構成した第3の発
明とよりなっている。との記載がある。
【0007】上記のような装置・手段等による従来のロ
ボットの姿勢変更は、コンピュータ等に接続した制御手
段のキーボード等による操作によって設定する角度を入
力し、ステッピングモータ(パルスモータ)、サーボモ
ータ等を回転させてロボットの腕部を回動・傾斜させ
る。或は、制御装置に備えた回転キー等の操作によりロ
ボットの腕部を回動・傾斜させる構成が採用されてい
る。
【0008】より進んだ手軽な入力操作方法として、制
御装置の表示面上をポインティングデバイス(以下、マ
ウスという)によって指示し、該指示をコンピュータ等
により解読し制御してロボットの腕部を回動・傾斜させ
る構成も可能である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のキーボード等からの数値入力により角度設定入力
し、或は回転キーの操作によりステップモータ等の回転
を制御してロボットの腕部を回動・傾斜させる構成で
は、多関節ロボットの姿勢がどのように、どこまで変化
するかの予測が困難であり、最終姿勢を決定するまで長
時間を要する。
【0010】また、画面上で直接ロボットアームの移動
を指示する方法は、姿勢変更の予測は可能であるが、多
関節ロボットの各アームの可動範囲の認識が困難であり
アーム先端部分に装着した工具を最適な方向から被工作
物の所定位置に接近させて加工する制御操作には不便で
ある。
【0011】即ち、多関節ロボットの姿勢変更は各アー
ムの回転角度で指示設定入力できても、姿勢変更結果の
予測は困難であり、ロボットアームの動きを視て姿勢変
更入力の可否を決定、或は変更・再設定入力する必要が
あるといった従来技術の問題点を解消するために、姿勢
変更の予測および可動範囲を容易に認識でき、適切な姿
勢変更指示入力をして、加工効率そして生産性を上昇さ
せることができるロボット姿勢変更指示装置を提供する
ことを、本発明は目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】このため、この発明に係
るロボット姿勢変更指示装置は、複数の腕部を回動可能
に順次連結して形成された工作用の多関節ロボットの姿
勢状態と被加工物の形状・姿勢状態の情報を外部から受
け取る姿勢情報入力手段と、前記多関節ロボットの各腕
部の回動・傾斜による姿勢設定状態を変更させる回動角
度を入力設定する姿勢変更指示手段と、前記多関節ロボ
ットの姿勢状態と加工物の形状・姿勢状態の現状情報お
よび前記姿勢変更指示手段から入力した多関節ロボット
への姿勢変更指示情報に基づき表示する表示手段と、を
備えたロボット姿勢変更指示装置であって、前記表示手
段は、複数の画像とデジタル値によって示した前記現状
情報に基づく表示と、腕部の回動可能範囲を示す複数の
図表内にアナログ状に示した前記姿勢変更指示情報に基
づく表示とを有することを特徴とする構成によって、前
記の目的を達成しようとするものである。
【0013】
【作用】以上の構成により、表示手段には、多関節ロボ
ットの現在姿勢状態と加工物の形状・姿勢の現在状態と
が、現状情報の表示として複数の画像とデジタル値によ
って示されており、また表示手段に、腕部の回動可能範
囲を示す複数の図表内に姿勢変更指示情報がアナログ状
に示めされるので、姿勢情報入力手段から、多関節ロボ
ットの各腕部の回動によって姿勢設定状態を変更させる
ための回動設定角度の変更を入力すると、表示手段に、
腕部の回動設定をアナログ状に示めす指針が腕部の回動
可能範囲を示す図表内で回動して設定指示状態を表示す
るので、回動可能範囲内で任意・容易に変更設定を入力
することができる。
【0014】また、表示手段からは、多関節ロボットの
姿勢変化状態と加工物の形状・姿勢の状態が容易に読取
りでき、次なる姿勢移動状態の予測も容易にできるの
で、適切なる姿勢状態を容易に設定し、工作効率を向上
させることができる。
【0015】
【実施例】以下、この発明に係るロボット姿勢変更指示
装置(以下、姿勢変更指示装置という)を実施例により
説明する。
【0016】図1は一実施例の構成概要を示すブロック
図である。実施例である姿勢変更指示装置1は、多関節
ロボット2の姿勢状態および被加工物6の形状・姿勢状
態の情報を受け取る姿勢情報入力装置3と、ロボット2
の各腕部の回動・傾斜による姿勢設定状態を変更させる
ために回動設定角度の変更を入力するマウスを備えた変
更指示入力装置4と、ロボット2の姿勢と被加工物6の
形状・姿勢の各現在状態および変更指示入力装置4から
入力したロボット2への姿勢変更指示内容を表示する表
示装置5とを備えた構成となっている。
【0017】実施例である姿勢変更指示装置1から姿勢
の変更指示をし、また姿勢を表示する対象である多関節
ロボット2は、連結された複数の腕部を腕方向軸に対し
て、或は腕方向とは異なる方向の軸等に対して回動・傾
斜可能に支承する連結支持部を複数箇所に有し、即ち姿
勢変化軸を複数有しており、姿勢変更指示装置1から入
力された指示データに基づいて各腕部は回動・傾斜し、
各腕部の回動・傾斜状態の情報および被加工物6の形状
・姿勢状態の情報を姿勢変更指示装置に入力することに
より、腕部の先端に装着した加工用の工具を被加工物6
の所定箇所に、所定の方向から容易に接近させて加工で
きる構成となっている。
【0018】図2は、上記多関節ロボットの一例を模式
的に示した側面図である。
【0019】図示のロボット2は、6軸によって腕部が
回動・傾斜でき、腕部の先端部分に工具を装着して溶接
等を実施できる構成となっている。
【0020】即ち、基部11の第1軸12に下胴部13
が回動可能に装着され、下胴部13の第2軸14に第1
腕部15が回動可能に装着され第1腕部15は傾斜可能
となっている。第1腕部15の上端部の第3軸16に回
動可能に上胴部17が装着され、上胴部17内の第4軸
18に第2腕部19が嵌挿装着され第2腕部19は回動
可能となっている。第2腕部19の先端部の第5軸20
に第3腕部21が装着され回動・傾斜可能となってい
る。第3腕部21内の第6軸22に第4腕部23が嵌挿
装着され第4腕部23は回動可能となっており、先端部
に装着した工具24の位置を微調整できる構成となって
いる。
【0021】変更指示入力装置4からのデータ入力によ
り、上記各腕部、胴部が各軸に対して回動・傾斜する既
知の手段、および各腕部の回動・傾斜状態の情報を姿勢
変更指示装置1に出力する手段を備えている。
【0022】図3は、姿勢変更指示装置1に備えた表示
装置5の表示面の一例を示す説明図である。
【0023】図示の表示面30には、ロボット2の姿勢
と加工物6の形状・姿勢の各現在状態を示した現状表示
部31、変更指示入力装置4から入力したロボット2へ
の姿勢変更指示内容を示した変更指示表示部32、ロボ
ットに装着した工具24を3方向から視た角度を示した
ツールセンター角度表示部33、および操作ファンクシ
ョンの設定等のためのファンクション表示部34とが同
時に示されている。
【0024】本実施例では、ブラウン管(CRT)によ
って表示面を構成してあるが、他の電子ディスプレイ、
或は一部分はメカニカルディスプレイを併用して構成す
ることもできる。また現状表示部31、変更指示表示部
32、ツールセンター角度表示部33、ファンクション
表示部34は対象の全てを同時表示する構成であるが、
部分的に選択して表示することができる構成も可能であ
る。
【0025】図4は、現状表示部31の表示一例の説明
図である。
【0026】図示例では、ロボット2と被加工物6を同
時に4方向から視た画像が表示されている。なお本実施
例ではロボットの形状は姿勢の判別が容易なように模式
的に表示されている。そしてロボット腕の回動・傾斜角
度が回動軸毎にデジタル表示され、また特定部分のXY
Z座標方向位置がデジタル表示されている。
【0027】図5は、変更指示表示部32の表示一例の
説明図である。
【0028】図示例では、前記ロボットの有する6個の
回動・傾斜軸の各々に対して円形表示があり、回動不可
能領域を黒面で示し、回動設定指示角度を指針アナログ
表示されている。指針表示は変更指示入力装置4に備え
たマウスによって軸を指定して入力した角度である。
【0029】ツールセンター角度表示部33は、3方向
座標の角度をTC1〜TC3の3個の円内に指針でアナ
ログ表示すると同時に角度のデジタル表示がされてい
る。
【0030】ファンクション表示部34は、f1〜f1
0の10個の指示面を有しておりマウスによる選択クリ
ックによってファンクションを選択することできる。フ
ァンクションの例としては、ロボットの種類、ロボット
の位置を設定前の初期値に戻す、シュミレーションのス
タート、レーザ光線発射スタート、終了等がある。本実
施例は、上記のように表示装置5の表示面には、現状表
示部31にロボット2の姿勢と加工物6の形状・姿勢を
4方向から視た画像が表示されている。なお本実施例で
はロボットの形状は姿勢の判別が容易なように模式的に
表示され、そしてロボット腕の回動・傾斜角度が回動軸
毎にデジタル表示され、また特定部分のXYZ座標方向
位置がデジタル表示される構成であり、上記現状表示の
隣にあり同時に視ることができる変更指示表示部32に
は、変更指示入力装置4から入力したロボット2への姿
勢変更指示内容が回動不可能領域の表示がある円内の指
針によってアナログ表示されるので、両表示を視ながら
可動範囲を確認し視覚的な直観判断も働き、容易に適切
な変更設定入力が可能であり、ロボットを必要な姿勢に
容易に変更させることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示装置の画像とデジタル表示面から多関節ロボットの
姿勢と被加工物の姿勢の現状を視認し、そして多関節ロ
ボット腕部の回動可能範囲と各腕部への回動角度変更入
力のアナログ表示を確認しながらの姿勢変更入力によ
り、姿勢変更できた状態を容易に予測でき、適切な姿勢
変更指示入力を容易に行うことができるので、ロボット
による加工効率の上昇、生産性の上昇効果を従来以上に
発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施例の構成概要を示すブロック図であ
る。
【図2】 多関節ロボットの一例を模式的に示す側面図
である。
【図3】 表示装置の表示面の一例を示す説明図であ
る。
【図4】 現状表示部の表示一例を示す説明図である。
【図5】 変更指示表示部の表示一例を示す説明図であ
る。
【図6】 開示されたロボットシュミレータ装置の原理
図である。
【符号の説明】
1 姿勢変更指示装置 2 多関節ロボット 3 姿勢情報入力装置 4 変更指示入力装置 5 表示装置 6 被加工物

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の腕部を回動可能に順次連結して形
    成された工作用の多関節ロボットの姿勢状態と被加工物
    の形状・姿勢状態の情報を外部から受け取る姿勢情報入
    力手段と、前記多関節ロボットの各腕部の回動・傾斜に
    よる姿勢設定状態を変更させる回動角度を入力設定する
    姿勢変更指示手段と、前記多関節ロボットの姿勢状態と
    加工物の形状・姿勢の現状情報および前記姿勢変更指示
    手段から入力した多関節ロボットへの姿勢変更指示情報
    に基づき表示する表示手段と、を備えたロボット姿勢変
    更指示装置であって、 前記表示手段は、複数の画像とデジタル値によって示し
    た前記現状情報に基づく表示と、腕部の回動可能範囲を
    示す複数の図表内にアナログ状に示した前記姿勢変更指
    示情報に基づく表示とを有することを特徴とするロボッ
    ト姿勢変更指示装置。
  2. 【請求項2】 多関節ロボットの姿勢状態の現状情報に
    基づく画像は必要な姿勢情報を模式的に示した画像表示
    であることを特徴とする請求項1記載のロボット姿勢変
    更指示装置。
  3. 【請求項3】 姿勢変更指示手段へは多関節ロボットの
    特定箇所に対する設定位置の変更を入力し、表示手段は
    前記特定箇所の位置の現状情報と該特定箇所に対する設
    定位置変更指示情報とに基づく表示とを有することを特
    徴とする請求項1または2に記載のロボット姿勢変更指
    示装置。
  4. 【請求項4】 表示手段は、複数の画像とデジタル値に
    よって示した前記現状情報に基づく表示と、多関節ロボ
    ットの腕部の回動可能範囲を示す複数の図表内にアナロ
    グ状に示した前記姿勢変更指示情報に基づく表示と、を
    同時に表示することを特徴とする請求項1ないし3のい
    ずれかに記載のロボット姿勢変更指示装置。
  5. 【請求項5】 表示手段は、複数の画像とデジタル値に
    よって示した前記現状情報に基づく表示と、多関節ロボ
    ットの腕部の回動可能範囲を示す複数の図表内にアナロ
    グ状に示した前記姿勢変更指示情報に基づく表示の一部
    を選択して表示可能であることを特徴とする請求項1な
    いし4のいずれかに記載のロボット姿勢変更指示装置。
  6. 【請求項6】 表示手段は、多関節ロボットの腕部に装
    着する工具の方向情報をもアナログ状に表示可能である
    ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の
    ロボット姿勢変更指示装置。
JP25587493A 1993-10-13 1993-10-13 ロボット姿勢変更指示装置 Pending JPH07108478A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09201785A (ja) * 1996-01-30 1997-08-05 Shimadzu Corp マニピュレータ
JP2013202732A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Denso Wave Inc ロボット情報表示装置
JP2013202731A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Denso Wave Inc ロボット情報表示装置
JP2020179462A (ja) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社デンソーウェーブ ロボットの原点出し方法およびロボットの原点出しシステム

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Effective date: 20030722