JPH0736519A - Nearmiss checking method for robot - Google Patents

Nearmiss checking method for robot

Info

Publication number
JPH0736519A
JPH0736519A JP18266593A JP18266593A JPH0736519A JP H0736519 A JPH0736519 A JP H0736519A JP 18266593 A JP18266593 A JP 18266593A JP 18266593 A JP18266593 A JP 18266593A JP H0736519 A JPH0736519 A JP H0736519A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
model
data
check
distance
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.)
Pending
Application number
JP18266593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Yamamoto
直樹 山本
Yoshimitsu Ikari
賀充 碇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP18266593A priority Critical patent/JPH0736519A/en
Publication of JPH0736519A publication Critical patent/JPH0736519A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To increase the calculating speed by means of a simple computer in the nearmiss checking method for robots by returning an arithmetic operation to a known interference check calculation against a model which is magnified by an extent equal to a safe distance. CONSTITUTION:In a step S1, the relationship is previously set among a robot, the movement data D1 and D2 on the objects existing in a movable range of the robot, and a safe distance L. The distance L can evade the nearmiss among these robot and objects. In a step S2, the models M1 and M2 which envelope the robot and the objects are produced. In a step S3, both data D1 and D2 are inputted. In a step S4, the distance L is calculated based on the input data D1 and D2 and the relationship X and also the sizes of the robot and the objects are magnified by an extent equal to the distance L. In a step S5, the interference check is carried out in the sizes of the magnified models M1' and M2' so that the nearmiss is checked among the robot and the objects. Thus it is possible to perform an arithmetic operation at a high speed for the nearmiss check by means of a simple computer.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はロボットのニアミスチェ
ック方法に係り,例えばロボットのオフラインプログラ
ミングシステム又はCADシステム等において使用され
る3次元モデル間のニアミスチェック方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a near-miss check method for a robot, and more particularly to a near-miss check method between three-dimensional models used in, for example, a robot off-line programming system or a CAD system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ロボットの動作を教示(プログラミン
グ)するためには,通常,教示操作盤などを操作,ある
いはロボットを人間が直接持って動かすことにより,ロ
ボットを実際に移動させて,必要なポイントの位置座標
等を教示記録してロボット制御データ(教示データ)を
作成する。しかし,実際にロボットを動かして教示デー
タを作成する上記方法では,ロボットの実作業を止めな
ければならず,また,操作も面倒なため,コンピュータ
を用いたオフラインプログラミング操作による方法が用
いられることがある。このオフラインプログラミング操
作による方法はロボット言語とよばれるロボットの動作
を記述するプログラミング言語で記述したり,ロボット
などの3次元モデルをグラフィック表示画面上で操作し
ながら現実の実機ロボットに対する操作に類似の操作を
行って教示データを作成・記録することによって行われ
る。ところで,オフラインプログラミングにおいては,
実際にロボットを作動させて教示データを作ったもので
はないため,この教示データを用いて動作シミュレーシ
ョンを行ってロボットの動作を確認する必要がある。こ
の動作シミュレーションで,ロボットとワークあるいは
周辺機器等との干渉をチェックすることを干渉チェック
と呼ぶが,この確認作業を,ロボットやワークをグラフ
ィックディスプレイ画面上に描画表示し,教示データに
基づいてロボットの絵を時系列的に描画し,目視によっ
て行うのは面倒である。そのため,ロボットやワークの
3次元数学モデルを用いて,前述の時系列的描画ととも
に,数学的にロボットとワークなどのモデル間に干渉が
ないかどうかを演算させることが広く行われている。こ
のような干渉検出演算は,モデルが複雑になってくると
非常に時間がかかるため,計算の高速化のために各種工
夫がなされている。尚,ロボットの動作確認では,ロボ
ットとワーク間での干渉検出だけでなく,ロボットがワ
ーク等に制限値を越えて接近し過ぎた場合も警告の意味
で検出することが要求されることがある。この近接チェ
ックをニアミスチェックと呼ぶ。従来ニアミスチェック
は,前述のロボットモデルとワーク等のモデルとの間の
最短距離を計算し,設定された制限値より小さいかどう
かを判定することによって行われていた。
2. Description of the Related Art In order to teach (program) the operation of a robot, it is usually necessary to operate the teaching operation panel or the like, or a person directly moves the robot to actually move the robot. Teaching and recording the position coordinates and the like to create robot control data (teaching data). However, in the above method of actually moving the robot to create the teaching data, the actual work of the robot must be stopped and the operation is troublesome. Therefore, a method using an offline programming operation using a computer may be used. is there. This off-line programming method is described in a programming language called robot language that describes the movements of a robot, or while operating a three-dimensional model of a robot or the like on a graphic display screen, an operation similar to the operation for a real robot. Is performed to create and record teaching data. By the way, in offline programming,
Since the teaching data is not created by actually operating the robot, it is necessary to confirm the robot operation by performing a motion simulation using this teaching data. Checking the interference between the robot and the work or peripheral equipment in this operation simulation is called interference check. This confirmation work is performed by drawing and displaying the robot and the work on the graphic display screen and based on the teaching data. It is troublesome to draw the pictures in time series and visually perform them. For this reason, it is widely practiced to use a three-dimensional mathematical model of a robot or a work to mathematically calculate whether or not there is interference between the models of the robot and the work, as well as the time-series drawing described above. Since such interference detection calculation takes a very long time when the model becomes complicated, various measures have been taken to speed up the calculation. In the operation confirmation of the robot, it may be required not only to detect the interference between the robot and the work, but also to detect with a warning even when the robot approaches the work or the like too much beyond the limit value. . This proximity check is called a near miss check. Conventionally, the near-miss check is performed by calculating the shortest distance between the robot model and the model such as the work, and determining whether it is smaller than a set limit value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
ロボットのニアミスチェック方法では,ロボットモデル
とワーク等のモデルとの間の最短距離を逐一計算しなけ
ればならないため,干渉チェックの時以上の時間がかか
ってしまう。ところが,実際に教示データによるロボッ
ト動作を,シミュレーションによって確認する際には,
干渉はしていないが,その危険性がある場合の検出が重
要である。特に,ロボットの高速動作時のブレなどの現
実的な誤差要因を考えると,厳密な干渉チェックだけで
は不十分であり,上記ニアミスチェック機能は必須であ
ると考えられる。したがって,このニアミスチェックの
演算を高速に行う必要があり,このために従来は高速な
演算速度を持つエンジニアリングワークステーション等
を用いる必要があった。本発明は,このような従来の技
術における課題を解決するために,ロボットのニアミス
チェック方法を改良し,簡易な計算機を用いてニアミス
チェックの演算を高速に行うことができるロボットのニ
アミスチェック方法を提供することを目的とするもので
ある。
In the conventional near-miss check method for a robot as described above, the shortest distance between the robot model and the model such as the work has to be calculated one by one. It takes time. However, when actually confirming the robot operation by the teaching data by simulation,
It is important to detect when there is no interference but there is a risk. Especially, considering a realistic error factor such as blurring during high-speed operation of the robot, it is considered that the strict interference check is not sufficient, and the near-miss check function is essential. Therefore, it is necessary to perform the near miss check operation at high speed, and for this reason, it has been conventionally necessary to use an engineering workstation or the like having a high operation speed. In order to solve the problems in the conventional techniques, the present invention provides a near-miss check method for a robot that improves the near-miss check method for a robot and can perform near-miss check calculation at high speed using a simple computer. It is intended to be provided.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は,ロボット及び該ロボットの可動範囲内にあ
る物体の移動データと,ロボット及び物体間のニアミス
回避用の安全距離との関係を予め設定しておき,上記ロ
ボットと物体とをそれぞれ包絡したモデルを作成し,上
記移動データを入力し,上記入力された移動データから
上記関係を用いて求められた安全距離だけ上記ロボット
及び/又は物体のモデルの寸法を拡大し,上記拡大され
たモデルの寸法にて干渉チェックを行うことによりニア
ミスチェックを行うロボットのニアミスチェック方法と
して構成されている。更には,上記モデルの寸法を,該
モデルを構成する面データ単位で拡大するロボットのニ
アミスチェック方法である。更には,上記モデルの寸法
を,該モデルを構成する点データ単位で拡大するロボッ
トのニアミスチェック方法である。上記移動データに
は,ロボット及び物体の軌跡だけでなく移動速度や加減
速パターンなどが含まれる。更に,ロボットの軌跡に
は,手先を揺動させたり,センサ情報によって軌跡が変
わったりする等の作業パターン,動作パターンも含まれ
る。
In order to achieve the above object, the present invention relates to the relationship between movement data of a robot and an object within the movable range of the robot and a safety distance for avoiding a near miss between the robot and the object. Is set in advance, a model in which the robot and the object are respectively enveloped is created, the movement data is input, and the robot and / or the safe distance calculated from the input movement data by using the relation Alternatively, the method is configured as a near-miss check method for a robot, in which a near-miss check is performed by enlarging the size of a model of an object and performing interference check with the size of the enlarged model. Furthermore, it is a near-miss check method for a robot, in which the dimensions of the model are expanded in units of surface data forming the model. Furthermore, it is a near-miss check method for a robot that expands the dimensions of the model in units of point data that make up the model. The movement data includes not only the loci of the robot and the object, but also the movement speed and the acceleration / deceleration pattern. Further, the locus of the robot includes work patterns and motion patterns such as swinging the hand or changing the locus according to sensor information.

【0005】[0005]

【作用】本発明によれば,ニアミスチェックに先立って
ロボット及び該ロボットの可動範囲内にある物体の移動
データと,ロボット及び物体間のニアミスチェック回避
用の安全距離との関係が予め設定されている。そして,
上記ロボットと物体とをそれぞれ包絡したモデルが作成
される。チェックに当って,まず上記移動データが入力
される。上記入力された移動データから上記関係を用い
て求められた安全距離だけ上記ロボット及び/又は物体
のモデルの寸法が拡大される。上記拡大されたモデルの
寸法にて干渉チェックが行われることによりニアミスチ
ェックが行われる。このように,ロボットモデルと物体
のモデルとの間の最短距離を逐一計算することなく,干
渉チェックのみを行うことによりニアミスチェックを行
うことができる。更に,上記モデルの寸法が,該モデル
を構成する面データ単位で拡大される。更に,上記モデ
ルの寸法が,該モデルを構成する点データ単位で拡大さ
れる。このように,モデルの寸法の拡大を面データ単位
又は点データ単位で行えば,全寸法を一律に拡大する場
合に比べてニアミスチェックの確度を高めることができ
る。その結果,簡単な計算機を用いてニアミスチェック
の演算を高速に行うことのできるロボットのニアミスチ
ェック方法を得ることができる。
According to the present invention, the relationship between the movement data of the robot and the object within the movable range of the robot and the safety distance for avoiding the near-miss check between the robot and the object is preset before the near-miss check. There is. And
A model is created that envelopes the robot and the object. Upon checking, the above movement data is first input. From the input movement data, the dimensions of the model of the robot and / or the object are expanded by the safe distance determined using the relationship. The near miss check is performed by performing the interference check with the dimension of the enlarged model. In this way, the near-miss check can be performed by performing only the interference check without calculating the shortest distance between the robot model and the object model one by one. Further, the dimensions of the model are enlarged in units of surface data that make up the model. Furthermore, the dimensions of the model are enlarged in units of point data that make up the model. In this way, if the size of the model is expanded in units of surface data or point data, the accuracy of the near miss check can be increased as compared with the case of uniformly expanding all the sizes. As a result, it is possible to obtain a near-miss check method for a robot that can perform near-miss check calculation at high speed using a simple computer.

【0006】[0006]

【実施例】以下添付図面を参照して,本発明を具体化し
た実施例につき説明し,本発明の理解に供する。尚,以
下の実施例は本発明を具体化した一例であって,本発明
の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここに,
図1は本発明の一実施例に係るロボットのニアミスチェ
ック方法による概略動作手順を示す図,図2はロボット
動作シミュレーション装置Aの概略構成図,図3はロボ
ットモデルの表示例を示す図,図4はモデルの面データ
単位の拡大例を示す図,図5はモデルの点データ単位の
拡大例を示す図である。図1に示すごとく,本実施例に
係るロボットのニアミスチェック方法は,ロボット1及
び物体2の移動データD1,D2と,ロボット1及び物
体2間のニアミス回避の安全距離Lとの関係Xを予め設
定しておき(S1),ロボット1と物体2との包絡モデ
ルM1,M2を作成し(S2),移動データD1,D2
を入力し(S3),入力された移動データD1,D2か
ら関係Xを用いて求められた安全距離LだけモデルM
1,M2の寸法を拡大し(S4),寸法拡大されたモデ
ルM1′,M2′間にて干渉チェックを行うことにより
ニアミスチェックを行う(S5)ように構成されてい
る。図2は,このようなニアミスチェック方法を具現化
する為のロボットシミュレーション装置Aの一例を示す
ものである。図2に示すごとくこの装置Aは主としてロ
ボット1の作業対象となる物体2の3次元モデルを入力
するデータ入力装置3(キーボード,マウス,フロッピ
ーディスク等)と,ロボット1の教示シミュレーション
を行う演算処理装置4(パーソナルコンピュータ等)
と,シミュレーション中で用いる種々のデータを記憶す
るローカルメモリ(不図示)を用い,ロボット1の図形
と物体2の図形とのニアミスの判別を行うニアミスチェ
ック用のプロセッサ5と,その判別結果を表示しオペレ
ータにニアミスが起こっているかどうかを知らせるシミ
ュレーション表示装置9(グラフィックディスプレイ
等)とから構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings for the understanding of the present invention. It should be noted that the following embodiments are examples of embodying the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention. here,
FIG. 1 is a diagram showing a schematic operation procedure by a near miss check method for a robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a robot operation simulation device A, and FIG. 3 is a diagram showing a display example of a robot model. 4 is a diagram showing an example of enlargement of the plane data unit of the model, and FIG. 5 is a diagram showing an example of enlargement of the point data unit of the model. As shown in FIG. 1, the robot near miss checking method according to the present embodiment preliminarily defines a relationship X between movement data D1 and D2 of the robot 1 and the object 2 and a safety distance L for avoiding the near miss between the robot 1 and the object 2. After setting (S1), the envelope models M1 and M2 of the robot 1 and the object 2 are created (S2), and the movement data D1 and D2 are set.
(S3), and the model M is equal to the safe distance L obtained by using the relationship X from the input movement data D1 and D2.
The sizes of 1 and M2 are enlarged (S4), and interference check is performed between the enlarged models M1 'and M2' to perform near miss check (S5). FIG. 2 shows an example of a robot simulation apparatus A for embodying such a near miss check method. As shown in FIG. 2, this device A is mainly a data input device 3 (keyboard, mouse, floppy disk, etc.) for inputting a three-dimensional model of an object 2 which is a work target of the robot 1, and arithmetic processing for performing teaching simulation of the robot 1. Device 4 (personal computer, etc.)
Also, using a local memory (not shown) that stores various data used in the simulation, a near-miss check processor 5 that determines a near-miss between the figure of the robot 1 and the figure of the object 2 and the determination result are displayed. A simulation display device 9 (graphic display or the like) for informing the operator of whether a near miss has occurred or not.

【0007】この装置Aの概略動作手順は以下の通りで
ある。まず,オペレータが3次元データ入力装置3によ
って物体2の図形データやロボット1のエンドエフェク
タの先端位置及び各教示点での作業命令行動などの教示
データを入力する。演算処理装置4ではその動作教示部
6及び動作シミュレーション部7においてプロセッサ5
と通信できるようになっている。プロセッサ5によりニ
アミスがあると判定された場合には,演算処理装置4か
らの指示によって教示データが変更され,シミュレーシ
ョン表示装置9により画面処理や音声処理が行われる。
そして作成された教示データは演算処理装置4のデータ
転送部8でフォーマット変換された後,ロボット制御盤
(不図示)に転送される。この装置Aのプロセッサ5に
て,図1に示すような一連の動作(ステップS1〜S
5)が実行される。図3はシミュレーション表示装置9
の例えばグラフィックディスプレイ画面上に教示される
ロボット1のモデル例を示すものである。図3(a)は
ロボット1を包絡したモデルの例であり,(b)はこの
ニアミスチェック用に作成した簡単モデルであり,
(c)はニアミスチェック簡単モデルを更に安全距離L
分だけ拡大したものである。この場合の拡大は,モデル
の各面の法線方向になされているものを示す。ここで,
ロボット1及び物体2の移動データD1,D2と安全距
離Lとの関係Xについて概略説明する。既述の如く,ロ
ボットの動作確認では,ロボット1と物体2との間の衝
突の検出だけでなく,ロボット1が物体2に制限値を越
えて接近しすぎた場合も警告の意味で検出することが要
求される。この制限値は,常に一定の値ではなく,ロボ
ット1及び物体2の軌跡,移動速度等の移動データD
1,D2により変化するものである。例えば,ロボット
1の軌跡が半径Rの曲率を持ったものであり,静止した
物体2(この場合の移動データD2はゼロデータとな
る)の近傍をロボット1が速度Vで通過する時,ロボッ
ト1にはV2 /Rに比例する遠心力が働き,この遠心力
によりロボット1がブレて物体2に接近することがあ
る。このロボットのブレの他,物体2の据え付け誤差な
ども安全距離Lに加味する必要がある。このような移動
データD1,D2と安全距離Lとの関係Xは予め解析又
はシミュレーションにより求めておくことができ,この
関係Xをプロセッサ5のローカルメモリに記憶させてお
くことができる。次に,移動データD1,D2を入力す
るが,移動データD1,D2は装置Aの動作教示部6及
び動作シミュレーション部7で使用されるデータに含ま
れているので,このデータを用いればよい。そして,入
力された移動データD1,D2に対する安全距離Lをロ
ーカルメモリに記憶しておいた関係Xを用いて求めるこ
とができる。この安全距離Lを用いてモデルM1,M2
の寸法を拡大するのである。
The general operation procedure of the device A is as follows. First, the operator inputs the figure data of the object 2, the tip position of the end effector of the robot 1 and the teaching data such as the work command action at each teaching point by the three-dimensional data input device 3. In the arithmetic processing unit 4, the processor 5 in the motion teaching unit 6 and the motion simulation unit 7
You can communicate with. When the processor 5 determines that there is a near miss, the teaching data is changed by an instruction from the arithmetic processing device 4, and the simulation display device 9 performs screen processing and voice processing.
Then, the created teaching data is format-converted by the data transfer unit 8 of the arithmetic processing unit 4, and then transferred to the robot control panel (not shown). In the processor 5 of the apparatus A, a series of operations as shown in FIG. 1 (steps S1 to S
5) is executed. FIG. 3 shows a simulation display device 9
3 shows an example of a model of the robot 1 taught on, for example, a graphic display screen. FIG. 3A is an example of a model enclosing the robot 1, and FIG. 3B is a simple model created for this near miss check.
(C) is a near-miss check simple model with further safety distance L
It is expanded by the amount. In this case, the enlargement indicates the normal direction of each surface of the model. here,
The relationship X between the movement data D1 and D2 of the robot 1 and the object 2 and the safety distance L will be briefly described. As described above, in confirming the operation of the robot, not only the collision between the robot 1 and the object 2 is detected but also a warning is detected when the robot 1 approaches the object 2 too much beyond the limit value. Is required. This limit value is not always a constant value, but the movement data D such as the trajectory of the robot 1 and the object 2 and the movement speed.
1 and D2. For example, when the trajectory of the robot 1 has a curvature of radius R and the robot 1 passes at a velocity V near a stationary object 2 (movement data D2 in this case is zero data), the robot 1 Is applied with a centrifugal force proportional to V 2 / R, and this centrifugal force may cause the robot 1 to shake and approach the object 2. In addition to the blurring of the robot, it is necessary to consider the installation error of the object 2 and the like in the safety distance L. The relationship X between the movement data D1 and D2 and the safety distance L can be obtained in advance by analysis or simulation, and the relationship X can be stored in the local memory of the processor 5. Next, the movement data D1 and D2 are input. Since the movement data D1 and D2 are included in the data used by the movement teaching unit 6 and the movement simulation unit 7 of the device A, this data may be used. Then, the safety distance L with respect to the input movement data D1 and D2 can be obtained using the relation X stored in the local memory. Using this safety distance L, models M1 and M2
To increase the dimensions of.

【0008】ここで,モデルM1,M2の拡大の方向に
ついて説明する。ただし,モデルM1,M2は図4
(a)中ではそれぞれ直方体b,aで表現されている。
図4(a)において,直方体aは面A1,A2,〜,A
5について,面の法線ベクトルVA1〜VA5の方向に
外側に向かって安全距離Lだけ移動させることによって
拡大(面移動計算)を行う。尚,面A6については,例
えば物体2の加工面であるとすると干渉チェックないし
ニアミスチェックを行う必要がないため,ここでは拡大
を行わない。この拡大を実現するために,モデルの面を
表すデータに法線ベクトルと拡大操作の可否を関連づけ
て格納しておくことにより,先の拡大演算を高速化する
ことができる。このような例を図4に(b)に示す。拡
大のための情報としては,面の向き(どちらが物体の
外側か)を表すフラグ(または法線ベクトル),拡大
時に面と平行な方向に拡大するかどうかを表すフラグな
どがある。図5(a)は,同じくモデルの拡大の例を示
すものであるが,この場合は面を移動するのではなく,
各頂点を必要な方向に移動させることによって拡大(点
移動計算)するものである。この拡大を実現するため
に,モデルの頂点を表すデータに拡大操作を行う際の拡
大の方向を例えば座標軸x,y,zのそれぞれの方向に
実施するかを符号込みで格納しておくことにより,容易
に計算できる。このような例を図5(b)に示す。以上
のようにして,寸法を拡大されたモデルM1′,M2′
間にてプロセッサ5を用いて干渉チェックを行うことに
よりニアミスチェックを行う。
Here, the direction of expansion of the models M1 and M2 will be described. However, the models M1 and M2 are shown in FIG.
In (a), they are represented by rectangular parallelepipeds b and a, respectively.
In FIG. 4 (a), a rectangular parallelepiped a has surfaces A1, A2, ..., A.
5 is expanded (plane movement calculation) by moving the surface normal vector VA1 to VA5 outward by a safe distance L. It should be noted that, for example, if the surface A6 is a processed surface of the object 2, it is not necessary to perform the interference check or the near miss check, and therefore the enlargement is not performed here. In order to realize this expansion, by storing the data representing the surface of the model in association with the normal vector and whether or not the expansion operation is possible, the expansion operation can be speeded up. Such an example is shown in FIG. The information for enlargement includes a flag (or a normal vector) indicating the direction of the surface (which is the outside of the object), a flag indicating whether or not to enlarge in the direction parallel to the surface at the time of enlargement. FIG. 5 (a) also shows an example of enlargement of the model, but in this case, instead of moving the surface,
This is to enlarge (point movement calculation) by moving each vertex in a required direction. In order to realize this expansion, it is necessary to store in the data representing the vertices of the model whether the expansion direction at the time of the expansion operation is to be carried out in the respective directions of the coordinate axes x, y, z in a coded manner. , Easy to calculate. Such an example is shown in FIG. As described above, the models M1 ′ and M2 ′ whose dimensions are enlarged are provided.
Near-miss check is performed by performing interference check using the processor 5 in the meantime.

【0009】このようにニアミスチェックの演算を,毎
回距離の計算をすることなく,その距離分だけ拡大した
モデルに対する周知の干渉チェック計算に帰着させるこ
とによって,計算時間を短縮することができる。又,こ
の計算をする際に包絡モデルとして面の少ない簡単なモ
デル(図3(b)参照)を用いることによって更に計算
時間を短縮することができる。この場合,計算量が少な
くなるためプロセッサ5の機能を演算処理装置4に含め
て装置の簡略化を図ることができる更に,ロボット1の
例えば溶接ワイヤやワイヤドラム等の付属物についても
これらをモデルに含めることにより,より確度の高いニ
アミスチェックを行うことができる。更に,モデルを面
データ単位,点データ単位で拡大することにより,一律
に拡大する場合に比べてきめ細かくもできるので,ニア
ミスチェックの確度を一層向上させることができる。そ
の結果,簡単な計算機(例えば手軽に使えるパーソナル
コンピュータ等)を用いてニアミスチェックの演算を高
速に行うことのできるロボットのニアミスチェック方法
を得ることができる。尚,通常はニアミスチェック用モ
デル(拡大された寸法のモデル)を表示するとロボット
1のモデル(包絡モデル)と重なって見にくくなるた
め,ニアミスチェック用モデルは表示しないようにす
る。但し,必要に応じて表示できるようにしておいても
よい。尚,上記実施例では,安全距離Lを自動計算によ
り求めたが,実使用に際してはこの安全距離Lを人間が
設定しこれを直接用いてモデルM1,M2の寸法を拡大
してもよい。尚,上記実施例では,モデルM1,M2の
両方を拡大して得られた拡大モデルM1′,M2′間で
のニアミスチェックを行ったが,実使用に際してはいず
れか一方のモデルのみを拡大してもよい。又,モデルの
例えば一点又は一面だけを拡大しこれをニアミスチェッ
クに用いてもよい。
As described above, the calculation time of the near-miss check can be shortened by reducing the calculation of the near-miss check to the well-known interference check calculation for the model expanded by the distance, without calculating the distance each time. Further, when this calculation is performed, a simple model with a small number of surfaces (see FIG. 3B) is used as an envelope model, whereby the calculation time can be further shortened. In this case, since the amount of calculation is reduced, the function of the processor 5 can be included in the arithmetic processing device 4 to simplify the device. Furthermore, the robot 1 can also be modeled as an accessory such as a welding wire or a wire drum. By including in, it is possible to perform near miss check with higher accuracy. Furthermore, by enlarging the model in plane data units or point data units, it is possible to make the model finer than in the case of uniformly enlarging, so that the accuracy of the near miss check can be further improved. As a result, it is possible to obtain a near-miss check method for a robot that can perform near-miss check calculation at high speed using a simple computer (for example, a personal computer that can be used easily). It should be noted that the display of the near miss check model (enlarged size model) is usually difficult to see because it overlaps with the model of the robot 1 (envelope model), so the near miss check model is not displayed. However, it may be possible to display it if necessary. Although the safety distance L is automatically calculated in the above embodiment, a person may set the safety distance L in actual use and use the safety distance L directly to enlarge the dimensions of the models M1 and M2. In the above embodiment, the near miss check was performed between the enlarged models M1 'and M2' obtained by enlarging both the models M1 and M2. However, in actual use, only one of the models is enlarged. May be. Alternatively, for example, only one point or one side of the model may be enlarged and used for the near miss check.

【0010】以下,本発明について考察した結果を述べ
る。 (1)ロボット及び/又は物体のモデル寸法の拡大につ
いて,両者間の距離がいくらかによって接近距離(安全
距離)を計算すると考えると,物体側あるいはロボット
側のどちらかを拡大しても距離の算定は可能である。も
ちろん,距離を按分すれば,上記実施例の如く両方同時
に拡大しても構わない。しかし,現実的にはモデルの構
成が簡単なもの,あるいはメーカ側で予め計算しておけ
るもの,部分的に計算しなくてもよい部分を設定できる
もの,簡単なモデルで代替できるもの,・・・というよ
うな判断基準でどちらか一方だけを拡大することが望ま
しい。なぜなら,両方を拡大すると計算量が減らないか
らである。従って,例えばロボットにより静止物体のみ
を扱う場合には,ロボットモデルのみを拡大することと
すれば良い。一方,ロボットだけでなく物体(ワーク)
側をも拡大する意義は,例えば次の通りである。 ワークの部分がガス切断などで加工されており,精度
が悪いような場合 特に加工精度,組立精度の悪い部位などのみを部分的に
拡大できれば,より確度の高い(きめ細かい)ニアミス
チェックが可能となると言える。 ワークの位置ずれ誤差がある場合 ワークの座標系でずれ方向を考慮しながら,部分的に拡
大することができる。以上より本発明では,ニアミスチ
ェックにロボット及び/又は物体の拡大されたモデル寸
法を用いることとした。 (2)安全距離について 安全距離の意義は例えば次の通りである。ロボットの
軌跡が変化する場合,教示データと位置指令データとが
異なる場合,および計算上の位置指令データと現実に動
く軌跡とが異なる場合 (a)ウイービング(溶接トーチの揺動運動)や,多層
盛り動作などコントローラに内蔵されている機能を使う
と,教示した位置データを越えて動作することがある。
また,ワークを固定しているポジショナなどの回転・移
動によって,ワークの位置が変化し,それに応じてロボ
ットの制御軌跡が変化することもある。
The results of consideration of the present invention will be described below. (1) Regarding the expansion of the model size of the robot and / or object, considering that the approach distance (safety distance) is calculated depending on the distance between the two, calculation of the distance is possible even if either the object side or the robot side is expanded. Is possible. Of course, if the distance is apportioned, both may be expanded at the same time as in the above embodiment. However, in reality, the model configuration is simple, or the model can be calculated in advance by the manufacturer, the part that does not need to be calculated can be set, or the model can be replaced by a simple model.・ It is desirable to expand only one of these criteria. This is because expanding both does not reduce the amount of calculation. Therefore, for example, when only a stationary object is handled by the robot, only the robot model needs to be enlarged. On the other hand, not only robots but also objects
The significance of expanding the side is as follows, for example. When the part of the work is processed by gas cutting etc. and the accuracy is poor Especially if only the part with poor processing accuracy and assembly accuracy can be partially expanded, more accurate (fine) near miss check becomes possible. I can say. When there is an error in the work position deviation, the work can be partially enlarged while taking into account the deviation direction in the coordinate system. As described above, in the present invention, the enlarged model size of the robot and / or the object is used for the near miss check. (2) Safe distance The meaning of the safe distance is as follows, for example. When the trajectory of the robot changes, when the teaching data and the position command data are different, and when the calculated position command data and the actually moving track are different (a) Weaving (oscillating motion of the welding torch), multiple layers If you use the functions built into the controller such as the height operation, the operation may exceed the taught position data.
In addition, the position of the work may change due to the rotation or movement of the positioner that fixes the work, and the control trajectory of the robot may change accordingly.

【0011】ただし,(コントローラに内蔵されてい
る)これらの機能を模擬して新たな動作指令データを生
成し,その位置指令データなどに基づいて移動データを
作成するならば,この問題は回避できる。 (b)ロボット(およびワークの)ダイナミクス(動特
性)を考慮すると,慣性力などにより位置指令値と実際
のロボットの軌跡とがずれることがある。この件は,モ
デルのダイナミクスを考慮したシミュレーションをすれ
ばわかることであるが,計算時間がかかる。従って,上
記実施例で述べた如くこれを簡略化して,移動データと
安全距離との適当な関係を設定することによりこの問題
を回避できる。 ロボットやワークの位置が確定できない場合 例えば溶接線追従センサなどを用いて,いわゆるセンサ
フィードバック制御を行う場合,その場で軌跡指令デー
タを生成することになり,予め動作やニアミスのチェッ
クをすることができない。こういった部位は,適切に
(統計的に)安全距離を大きくとっておけば良い。 部位によって危険度が違う場合 部位によって危険度が異なる場合とは,ニアミスのおそ
れを特に少なくしたい重要な部品などがある場合である
が,これはその部品の周辺の安全距離を大きくとってお
けば良い。以上より本発明ではニアミスチェックに安全
距離を用いることとした。
However, this problem can be avoided by simulating these functions (built in the controller) to generate new operation command data and creating movement data based on the position command data or the like. . (B) Considering the robot (and workpiece) dynamics (dynamic characteristics), the position command value and the actual trajectory of the robot may deviate due to inertial force. This matter can be understood by conducting a simulation considering the model dynamics, but it takes a long time to calculate. Therefore, this problem can be avoided by simplifying this as described in the above embodiment and setting an appropriate relationship between the movement data and the safety distance. When the position of the robot or workpiece cannot be determined For example, when performing so-called sensor feedback control using a welding line tracking sensor, trajectory command data is generated on the spot, and it is possible to check the motion and near misses in advance. Can not. These parts should have a large (statistically) large safety distance. When the degree of risk differs depending on the part The case where the degree of risk differs depending on the part is when there is an important part for which the risk of near miss is particularly reduced, but this can be achieved by keeping a large safety distance around the part. good. From the above, in the present invention, the safety distance is used for the near miss check.

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明に係るロボットのニアミスチェッ
ク方法は,上記したように構成されているため,ニアミ
スチェックの演算を,毎回距離の計算をすることなく,
その距離分だけ拡大したモデルに対する周知の干渉チェ
ック計算に帰着させることによって,計算時間を短縮す
ることができる。又,この計算をする際に包絡モデルと
して面の少ない簡単なモデルを用いることによって更に
計算時間を短縮することができる。この場合,計算量が
少なくなるため例えばプロセッサの機能を演算処理装置
に含めて装置の簡素化を図ることができる更に,ロボッ
トの例えば溶接ワイヤやワイヤドラム等の付属物につい
てもこれらをモデルに含めることにより,より確度の高
いニアミスチェックを行うことができる。更に,モデル
を面データ単位,点データ単位で拡大することにより,
一律に拡大する場合に比べてきめ細かくもできるので,
ニアミスチェックの確度を一層向上させることができ
る。その結果,簡単な計算機(例えば手軽に使えるパー
ソナルコンピュータ等)を用いてニアミチェックの演算
を高速に行うことのできるロボットのニアミスチェック
方法を得ることができる。
Since the robot near miss check method according to the present invention is configured as described above, the near miss check operation can be performed without calculating the distance each time.
The calculation time can be shortened by reducing the known interference check calculation to the model expanded by the distance. Moreover, the calculation time can be further shortened by using a simple model with few planes as an envelope model when performing this calculation. In this case, since the amount of calculation is reduced, the function of the processor can be included in the arithmetic processing unit to simplify the device. In addition, the accessories such as the welding wire and the wire drum of the robot are also included in the model. This makes it possible to perform near miss check with higher accuracy. Furthermore, by expanding the model in plane data units and point data units,
Since it can be made finer than when uniformly expanding,
The accuracy of the near miss check can be further improved. As a result, it is possible to obtain a near-miss check method for a robot capable of performing near-miss check calculation at high speed using a simple computer (for example, a personal computer that can be used easily).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るロボットのニアミス
チェック方法による概略動作手順を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic operation procedure according to a near miss check method for a robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】 ロボット動作シミュレーション装置Aの概略
構成図。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a robot motion simulation apparatus A.

【図3】 ロボットモデルの表示例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a display example of a robot model.

【図4】 モデルの面データ単位の拡大例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of enlargement of a plane data unit of a model.

【図5】 モデルの点データ単位の拡大例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of enlargement of a point data unit of a model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロボット 2…物体 D1,D1′…移動データ L…安全距離 X…関係 M1,M1′…ロボットのモデル M2,M2′…物体のモデル 1 ... Robot 2 ... Object D1, D1 '... Movement data L ... Safe distance X ... Relationship M1, M1' ... Robot model M2, M2 '... Object model

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロボット及び該ロボットの可動範囲内に
ある物体の移動データと,ロボット及び物体間のニアミ
ス回避用の安全距離との関係を予め設定しておき,上記
ロボットと物体とをそれぞれ包絡したモデルを作成し,
上記移動データを入力し,上記入力された移動データか
ら上記関係を用いて求められた安全距離だけ上記ロボッ
ト及び/又は物体のモデルの寸法を拡大し,上記拡大さ
れたモデルの寸法にて干渉チェックを行うことによりニ
アミスチェックを行うロボットのニアミスチェック方
法。
1. A relationship between movement data of a robot and an object within a movable range of the robot and a safety distance for avoiding a near miss between the robot and the object is preset, and the robot and the object are enveloped respectively. Create a model
The movement data is input, the dimension of the robot and / or object model is enlarged by the safety distance obtained from the input movement data by using the above relation, and the interference is checked by the dimension of the enlarged model. A near-miss check method for a robot that performs a near-miss check by performing.
【請求項2】 上記モデルの寸法を,該モデルを構成す
る面データ単位で拡大する請求項1記載のロボットのニ
アミスチェック方法。
2. The near-miss check method for a robot according to claim 1, wherein the size of the model is expanded in units of surface data forming the model.
【請求項3】 上記モデルの寸法を,該モデルを構成す
る点データ単位で拡大する請求項1記載のロボットのニ
アミスチェック方法。
3. The near-miss check method for a robot according to claim 1, wherein the size of the model is expanded in units of point data forming the model.
JP18266593A 1993-07-23 1993-07-23 Nearmiss checking method for robot Pending JPH0736519A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18266593A JPH0736519A (en) 1993-07-23 1993-07-23 Nearmiss checking method for robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18266593A JPH0736519A (en) 1993-07-23 1993-07-23 Nearmiss checking method for robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0736519A true JPH0736519A (en) 1995-02-07

Family

ID=16122299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18266593A Pending JPH0736519A (en) 1993-07-23 1993-07-23 Nearmiss checking method for robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0736519A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002219684A (en) * 2001-01-24 2002-08-06 Fuji Electric Co Ltd System for monitoring robot
JP2006043861A (en) * 2004-08-09 2006-02-16 Honda Motor Co Ltd Man-machine work system
JP2008015740A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Mori Seiki Co Ltd Control device of machine tool
US7664570B2 (en) 2003-04-23 2010-02-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for limiting the movement of a robot, and a robot equipped with said apparatus
AT518498A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-15 Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges M B H Position monitoring of a kinematics
JP2018144166A (en) * 2017-03-03 2018-09-20 株式会社キーエンス Image processing device, image processing method, image processing program and recording medium readable by computer as well as equipment with the same recorded
JP2021175595A (en) * 2017-11-09 2021-11-04 キヤノン株式会社 Simulator, robot teaching device, robot system, simulation method, program, and recording medium
WO2023013042A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 ファナック株式会社 Interference check device

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002219684A (en) * 2001-01-24 2002-08-06 Fuji Electric Co Ltd System for monitoring robot
US7664570B2 (en) 2003-04-23 2010-02-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for limiting the movement of a robot, and a robot equipped with said apparatus
JP2006043861A (en) * 2004-08-09 2006-02-16 Honda Motor Co Ltd Man-machine work system
JP2008015740A (en) * 2006-07-05 2008-01-24 Mori Seiki Co Ltd Control device of machine tool
AT518498A1 (en) * 2016-03-29 2017-10-15 Bernecker + Rainer Industrie-Elektronik Ges M B H Position monitoring of a kinematics
AT518498B1 (en) * 2016-03-29 2018-09-15 B & R Ind Automation Gmbh Position monitoring of a kinematics
US11279034B2 (en) 2016-03-29 2022-03-22 B&R Industrial Automation GmbH Position monitoring of a kinematic linkage
JP2018144166A (en) * 2017-03-03 2018-09-20 株式会社キーエンス Image processing device, image processing method, image processing program and recording medium readable by computer as well as equipment with the same recorded
JP2021175595A (en) * 2017-11-09 2021-11-04 キヤノン株式会社 Simulator, robot teaching device, robot system, simulation method, program, and recording medium
WO2023013042A1 (en) * 2021-08-06 2023-02-09 ファナック株式会社 Interference check device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108453702B (en) Robot simulator, robot system, and simulation method
EP1769891B1 (en) Offline teaching apparatus for robot
JP3537362B2 (en) Graphic display device for robot system
US20070242073A1 (en) Robot simulation apparatus
US5341458A (en) Method of and system for generating teaching data for robots
JP2020110885A (en) Route generation device, route generation method, and route generation program
JPH0736519A (en) Nearmiss checking method for robot
JPS60195615A (en) Method for teaching attitude of multi-joint robot
JP3066646B2 (en) Motion simulation system
JPH09212225A (en) Teaching device for robot
JP2019197333A (en) Path correction method and control device of multiple spindle processing machine
JP3165249B2 (en) Motion locus creation device for welding robot
US20190235473A1 (en) Machining simulation display apparatus and machining simulation display method
JP2000112510A (en) Robot teaching method and its device
JPH07210223A (en) Method for evaluating operating time of robot and device therefor
WO2023203635A1 (en) Simulation device for calculating operating state of robot device
JP2868343B2 (en) Off-line teaching method of 3D laser beam machine
JP2517553B2 (en) Robot offline teaching method
JP2919127B2 (en) Off-line teaching method of 3D laser beam machine
JP7448651B2 (en) Offline teaching device and operation program generation method
JP4124583B2 (en) Method and apparatus for creating operation path data of work robot
WO2023073755A1 (en) Robot operation determination device, operation determination method, and operation determination program
WO2023037456A1 (en) Simulation device
JP6932618B2 (en) Robot teaching method, robot teaching device, robot system, program and recording medium
JP2581102B2 (en) Interference prevention method in offline teaching of robot