JPH0756606B2 - Method of teaching a moving body route - Google Patents

Method of teaching a moving body route

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JPH0756606B2
JPH0756606B2 JP60227101A JP22710185A JPH0756606B2 JP H0756606 B2 JPH0756606 B2 JP H0756606B2 JP 60227101 A JP60227101 A JP 60227101A JP 22710185 A JP22710185 A JP 22710185A JP H0756606 B2 JPH0756606 B2 JP H0756606B2
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data
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亨 中川
康雄 桜井
均 久保田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は移動体を動かし、この移動体が移動した経路上
の点を順次記憶し、次にはこの記憶を順次読み出して、
この記憶に基づいて移動体を動かすようにした移動体の
経路教示方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention moves a moving body, sequentially stores points on a path traveled by the moving body, and then sequentially reads out this memory,
The present invention relates to a method of teaching a route of a moving body that moves the moving body based on this memory.

本発明は移動体として工業用ロボットやある種の工作機
械などが考えられるが、以下の説明では移動体は工業用
ロボットとして説明する。
In the present invention, an industrial robot or a certain type of machine tool can be considered as a moving body, but in the following description, the moving body will be described as an industrial robot.

従来の技術 従来用いられていた工業用ロボットの教示方法は、工業
用ロボットの経路制御対象部が一定距離以上動く毎に、
その点を記憶するか、あるいは一定時間毎に経路制御対
象部の位置を記憶し、再生時はそれらの記憶された点の
間を直線で再生する。
2. Description of the Related Art A teaching method for an industrial robot that has been conventionally used is such that each time a path control target portion of the industrial robot moves for a certain distance or more,
Either that point is stored, or the position of the route control target portion is stored at regular time intervals, and during reproduction, a straight line is reproduced between these stored points.

このため、教示点間の間隔は相当細かくしないと再生精
度が劣化する。したがって、再生精度の劣化を防ぐため
には多数の経路位置データを必要とし、大容量の記憶装
置が必要となる。
For this reason, the reproduction accuracy is deteriorated unless the interval between the teaching points is made very small. Therefore, in order to prevent the deterioration of the reproduction accuracy, a large number of path position data are required and a large capacity storage device is required.

また、教示経路が急激に屈曲する場合、教示後のプレイ
バック時にこの屈曲部付近でロボットアームに振動が生
じる。
Further, when the teaching path is bent sharply, the robot arm vibrates near the bent portion during playback after teaching.

一方、記憶容量の問題を解消する試みとして、特開昭58
−176705号公報のものがある。この開示技術では、仮記
憶手段に記憶した現在の最も新しい点Pn-1から工業用ロ
ボット現在位置Pまでの距離lを演算し、該距離lが予
め定めたピッチlに達したとき、その点Pnを前記仮記憶
手段に記憶するとともに、前記点Pn-1の1つ前に記憶し
た点Pn-2と点Pn-1を結んだ線と点Pn-1と前記点Pnとを結
んだ線とのなす角anを前記点Pnと対をなすデータとして
前記仮記憶手段に記憶し、順次仮記憶された前記角an
うち最も古い角a1と前記角anとの差が予め定めた許容差
Δaよりも大きくなったときに、最も古い点P1と最新の
点Pnとこの2点の中間の他の1点Pmとの合計3点の位置
データを本記憶手段に転送し、再生時に円弧補間する位
置データとして記憶する一方、前記仮記憶手段には前記
最新の点Pnおよび角anのデータを初期値P1,a1として残
し、他のデータは全て消去するようにして教示を進めて
ゆくもので、経路をある範囲内の曲率をもった部分に分
割し、この分割したそれぞれの経路を円弧補間すること
によって、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量
を実現しようとするものである。
On the other hand, as an attempt to solve the problem of storage capacity, Japanese Patent Laid-Open No.
-176705 is available. In the disclosed technique, a distance l from the latest newest point P n-1 stored in the temporary storage means to the industrial robot current position P is calculated, and when the distance 1 reaches a predetermined pitch l, stores the point P n in the temporary storage means, said point P n-1 of the previous and P n-2 points stored in the point P n-1 of a line connecting the point P n-1 and the point the angle a n of the line connecting the P n stored in said temporary storing means as data constituting the point P n and a counter, sequentially oldest corner a 1 and the one of the temporary stored the angle a n When the difference from the angle a n becomes larger than the predetermined allowable difference Δa, the oldest point P 1 and the latest point P n and the other one point P m between these two points, a total of 3 points and the transfer position data in the storage means, while stored as position data circular interpolation during reproduction, the data of the latest point P n and the angular a n in the temporary storage means as an initial value P 1, a 1 However, the teaching is proceeded by erasing all other data.By dividing the route into parts with a curvature within a certain range and circularly interpolating each of these divided routes, It aims to realize a small storage capacity even with a complicated shape having many shapes.

しかしながら、この開示技術では、仮記憶手段に記憶し
た最も古い点P1から現在の最も新しい点Pn-1さらには前
記Pn点までのn点とそれらと対をなす角a1からanを仮記
憶手段に記憶しておく必要があり、経路中に相当距離の
円弧あるいは曲率の変化の少ない経路部分が存在した場
合には、この仮記憶手段自体が大きな記憶容量を持つ必
要が生じ、総記憶容量を著しく減少させるには到らない
と考えられる。また、この開示技術では経路をいくつか
の円弧で近似していくことになるが、隣り合った円弧同
士が滑らかにつながる可能性はないと言ってよく、この
経路の方向の不連続点でロボットの動特性上、経路制御
対象部に振動等が生じる可能性が出てくる。
However, in the disclosed technique, the n points from the oldest point P 1 stored in the temporary storage means to the current newest point P n−1, and the P n point and the angles a 1 to a n paired with them. Must be stored in the temporary storage means, and if there is an arc of a considerable distance or a path portion with a small change in curvature in the path, the temporary storage means itself must have a large storage capacity. It is considered that the total storage capacity will not be significantly reduced. Further, in this disclosed technique, the route is approximated by several arcs, but it can be said that adjacent arcs may not be smoothly connected to each other. Due to the dynamic characteristics of, there is a possibility that vibration or the like may occur in the route control target part.

発明が解決しようとする問題点 上記のごとく従来の技術では、実質的に記憶容量の節約
を飛躍的に向上させるには到らない。また、経路をいく
つかの部分に一定の方法で分割し、それらの部分を円弧
補間するが、隣り合った補間円弧同士は接続点で方向が
不連続であり、ロボットの動特性上、振動等の発生する
要因となる。
Problems to be Solved by the Invention As described above, the conventional techniques do not substantially improve the saving of storage capacity. In addition, the route is divided into several parts by a certain method, and these parts are circularly interpolated. However, the directions of adjacent interpolated circular arcs are discontinuous at the connection points, and due to the dynamic characteristics of the robot, vibration etc. Will occur.

本発明は上記問題点に鑑み、教示経路データの記憶容量
の減少を図り、再生経路の方向が滑らかである移動体の
経路教示方法を提供するものである。
In view of the above problems, the present invention aims to reduce the storage capacity of teaching route data and to provide a route teaching method for a moving body in which the direction of the playback route is smooth.

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の移動体の経路教示
方法は、移動体を動かし、該移動体が移動した経路上の
点を順次記憶する方法において、仮記憶手段に順次記憶
した教示経路上の3点P1,Pn-1,Pnについて、∠P1Pn-1Pn
初期位置P1点から現在位置Pn点までの経路の長さSとP1
点からPn点までの直線距離lを演算し、 a ∠P1Pn-1Pnが予め定めた判定角αより大きい場合に
は、P1点からPn点までの前記経路の長さSとこの2点間
の前記直線距離lの差を求め、 a−1 経路の長さSと直線距離lの差が予め定めた判
定長さdより大きい場合には、P1点を本記憶手段に記憶
し、仮記憶手段には、Pn-1点のデータを新たな初期位置
P1点のデータとして残し、また現在位置Pn点のデータを
新たなPn-1点のデータとして残し、 a−2 前記経路の長さSと前記直線距離lの差が予め
定めた判定長さdより小さい場合には、仮記憶手段にお
いて現在位置Pn点のデータを新たなPn-1点のデータとし
てP1点のデータとともに残す一方、P2,P3,………,Pn-1
各点のデータを残さず、 b ∠P1Pn-1Pnが予め定めた判定角αより小さい場合に
は、P1点のデータを本記憶手段に記憶し、仮記憶手段に
おいてP2,P3,………,Pn-2点のデータは残さず、屈曲部
となるPn-1点のデータを新たな初期位置P1点のデータと
して残し、また現在位置Pn点のデータを新たなPn-1点の
データとして残し、前記新たな初期位置P1点のデータと
して残されたPn-1点のデータは、本記憶手段に記憶せ
ず、 次に新しく経路データPn点をサンプリングし、新たに設
定された3点P1,Pn-1,Pnについて上記の判定を繰り返し
て経路データを本記憶手段に記憶していき、記憶した経
路データを高次の補間法で補間する位置データとするも
のである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a method for teaching a route of a moving body according to the present invention is a method of moving a moving body and sequentially storing points on a route along which the moving body moves. ∠P 1 P n-1 P n for the three points P 1 , P n-1 and P n on the teaching path sequentially stored in the storage means
Path lengths S and P 1 from the initial position P 1 to the current position P n
When the straight line distance l from the point to P n is calculated and a ∠P 1 P n-1 P n is larger than a predetermined determination angle α, the length of the path from the P 1 point to the P n point S and the linear distance l between the two points are calculated. If the difference between the a-1 path length S and the linear distance l is larger than a predetermined determination length d, the point P 1 is The data of P n-1 point is stored in the storage means, and the temporary storage means stores a new initial position.
The data of the P 1 point is left as it is, the data of the current position P n is left as the data of the new P n−1 point, and a-2 the difference between the path length S and the linear distance 1 is determined in advance. If the length is smaller than the length d, the data of the current position P n point is left as the new P n-1 point data together with the data of the P 1 point in the temporary storage means, while P 2 , P 3 , ... P n-1
If b ∠P 1 P n-1 P n is smaller than the predetermined determination angle α without leaving the data of each point, the data of the P 1 point is stored in the main storage means and P 2 is stored in the temporary storage means. , P 3 , ………, P n -2 point data is not left, the bending point P n-1 point data is left as new initial position P 1 point data, and the current position P n point leaving the data as data of a new P n-1 point, data of P n-1 points left as data of the new initial position P 1 point is not stored in the storage unit, then the new path data P n points are sampled, the above determination is repeated for newly set three points P 1 , P n-1 , P n to store the route data in the main storage means, and the stored route data are stored in higher order. The position data is interpolated by the interpolation method of.

作 用 本発明は上記した方法により、教示経路に屈曲部がなく
∠P1Pn-1Pn>αとなる場合に、P1点からスタートして
P2,P3………,Pn点と順次サンプリングを進める過程で、
P1点とPn点間の経路に沿った弧の長さSと、P1点,Pn
を直線で結ぶ弦の長さlとの差が判定長さdより大き
く、すなわちS−l>dとなって経路の曲率が比較的大
きくなるとP1点からPn-1点の直前にサンプリングしたP
n-2点までの(n−2)個の点の本記憶手段29への記憶
がP1点の1点のみとなる。
Operation The present invention uses the above method to start from point P 1 when there is no bend in the teaching path and ∠P 1 P n-1 P n > α.
P 2 , P 3 ………, P n In the process of sampling sequentially,
The difference between the length S of the arc along the path between the points P 1 and P n and the length l of the chord connecting the points P 1 and P n with a straight line is larger than the judgment length d, that is, S− When l> d and the curvature of the path becomes relatively large, P sampled immediately before P 1 point to P n-1 point
storage in the n-2 points to the (n-2) number of points of the storage unit 29 is only one point of point P.

すなわち、S−l<dとなっている間は経路の曲率も比
較的小さく、直線に近いため、サンプリング段階におけ
る各角∠P1P2P3,∠P1P3P4,∠P1P4P5,………,∠P1Pn-2P
n-1の頂部に位置するP2,P3,P4,………,Pn-2の各点のデ
ータもS−lとdとの大小を比較完了するまでは順次仮
記憶手段30に記憶する必要があるが、S−lとdの両者
を比較した結果、S−l<dの状態が続く間は、この状
態がサンプリングの結果として確認されるたびごとに前
記P2,P3,P4,………,Pn-2各点のデータは仮記憶手段30に
残す必要もなくなり、仮記憶手段30から順次消されてい
くことになる。
That is, while S-l <d, the curvature of the path is relatively small and is close to a straight line, so that each angle in the sampling stage ∠P 1 P 2 P 3 , ∠P 1 P 3 P 4 , ∠P 1 P 4 P 5 , ……… , ∠P 1 P n-2 P
The data at each point of P 2 , P 3 , P 4 , ..., P n-2 located at the top of n-1 are sequentially provisional storage means 30 until the comparison of the sizes of S-1 and d is completed. it is necessary to store in, S-l and d result both comparing the, S-l <while the state of d persists, the P 2, P this state each time to be confirmed as a result of sampling The data of each point of 3 , P 4 , ..., P n-2 does not need to remain in the temporary storage means 30, and is sequentially erased from the temporary storage means 30.

上記した状態から、経路の曲率が比較的大きな状態、す
なわちS−l>dの状態にひとたび転ずると、P1点だけ
は再生すべき点として本記憶手段29へ記憶され、現在位
置Pn点のデータを新たなPn-1点のデータとして、またP
n-1点のデータを新たなP1点のデータとして仮記憶手段3
0に残せばよい。
Once the above-mentioned state is changed to a state where the curvature of the path is relatively large, that is, S-1> d, only the P 1 point is stored in the main storage means 29 as the point to be reproduced, and the current position P n point. Data as new P n-1 point data, and
Temporary storage means 3 with n-1 point data as new P 1 point data
You can leave it at 0.

また、教示経路に屈曲部があり∠P1Pn-1Pn≦αとなる場
合はP2点からPn-2点までの(n−3)個の点の記憶を全
く行わないので、経路教示で最大の欠点である記憶容量
の問題が解消できる。
If there is a bend in the teaching path and ∠P 1 P n-1 P n ≤α, (n-3) points from point P 2 to point P n-2 are not stored at all. It is possible to solve the problem of storage capacity, which is the biggest drawback in the route teaching.

さらに、教示経路が急激に屈曲する場合には、∠P1Pn-1
Pnの判定によりその屈曲部付近の経路データを本記憶手
段に記憶せず、記憶点を高次の関数曲線により、経路が
滑らかにつながるよう補間する高次の補間法を用いるた
め、ロボットのプレイバック時に屈曲点においても振動
が発生せず、滑らかな動作が行える。
Furthermore, if the teaching path bends sharply, ∠P 1 P n-1
The path data near the bend is not stored in the storage means based on the determination of P n , and a high-order interpolation method is used to interpolate the storage points using a high-order function curve so that the paths are smoothly connected. Vibration does not occur even at the bending point during playback, and smooth operation can be performed.

実施例 以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第2図において、Rは工業用ロボットの本体であり、1
はベース、2は回転テーブルである。回転テーブル2の
囲りに歯3が設けられる。一方、ベース1に電動機4を
固定し、これにピニオンギヤ5を直結する。そして、ピ
ニオンギヤ5と歯3とを噛合させ、回転テーブル2が垂
直旋回軸を中心として矢印で示すθ方向へ旋回可能とす
る。回転テーブル2に第1アーム6をピン(図示せず)
で枢着する。油圧アクチュエータ7のヘッド8をピン9
で回転テーブル2に枢着し、ロッド10をピン11で第1ア
ーム6に枢着する。そして、油圧アクチュエータ7で第
1アーム6を矢印で示すφ方向へ旋回できるようにす
る。第1アーム6に第2アーム12をピン(図示せず)で
枢着する。油圧アクチュエータ13のヘッド14をピン15に
より第1アーム6に枢着し、ロッド16をピン17により第
2アーム12に枢着する。そして、油圧アクチュエータ13
で第2アーム12を矢印ψ方向へ旋回可能とする。第2ア
ーム12の先端に水平旋回軸を有し矢印γ方向に旋回可能
な第1揺動モータ18を設ける。第1揺動モータ18に第2
揺動モータ19を取りつける。この第2揺動モータ19は第
1揺動モータ18の揺動軸に対して直角をなす揺動軸を有
し、矢印β方向に揺動できるようにする。第2揺動モー
タ19に一対のフィンガ20を設け、このフィンガ20でシー
ル剤の塗布ガン21を保持する。
In FIG. 2, R is the main body of the industrial robot,
Is a base and 2 is a rotary table. Teeth 3 are provided around the rotary table 2. On the other hand, the electric motor 4 is fixed to the base 1, and the pinion gear 5 is directly connected to this. Then, the pinion gear 5 and the tooth 3 are meshed with each other so that the rotary table 2 can turn about the vertical turning axis in the θ direction indicated by the arrow. Pin the first arm 6 to the rotary table 2 (not shown)
To pivot at. The head 8 of the hydraulic actuator 7 is pin 9
Is pivotally attached to the rotary table 2, and the rod 10 is pivotally attached to the first arm 6 by the pin 11. Then, the hydraulic actuator 7 allows the first arm 6 to swing in the φ direction indicated by the arrow. The second arm 12 is pivotally attached to the first arm 6 with a pin (not shown). The head 14 of the hydraulic actuator 13 is pivotally attached to the first arm 6 by the pin 15, and the rod 16 is pivotally attached to the second arm 12 by the pin 17. And the hydraulic actuator 13
Thus, the second arm 12 can be turned in the arrow ψ direction. A first swing motor 18 having a horizontal swing axis and swingable in the arrow γ direction is provided at the tip of the second arm 12. Second to the first swing motor 18
Mount the swing motor 19. The second rocking motor 19 has a rocking axis that is at a right angle to the rocking axis of the first rocking motor 18, and can rock in the direction of arrow β. The second swing motor 19 is provided with a pair of fingers 20, and the fingers 20 hold the sealant application gun 21.

第3図にも示す、位置検出手段22,23,24,25および26を
設け、ベース1に対する回転テーブル2の姿勢θ、回転
テーブル2に対する第1アーム6の姿勢φ、第1アーム
6に対する第2アーム12の姿勢ψ、第2アーム12に対す
る第1揺動モータ18の姿勢γ、第1揺動モータ18に対す
る第2揺動モータ19の姿勢βをそれぞれ検出するように
する。
Position detecting means 22, 23, 24, 25 and 26, which are also shown in FIG. 3, are provided, and the attitude θ of the rotary table 2 with respect to the base 1, the attitude φ of the first arm 6 with respect to the rotary table 2, and the attitude φ with respect to the first arm 6. The posture ψ of the second arm 12, the posture γ of the first swing motor 18 with respect to the second arm 12, and the posture β of the second swing motor 19 with respect to the first swing motor 18 are detected.

第3図において、27は判定角度値設定手段、28は判定長
さ値設定手段、29は本記憶手段、30は仮記憶手段、31は
マイクロコンピュータ等の演算処理手段である。本記憶
手段29は、再生時に本実施例ではアキマの方法で補間す
るための位置データとして、後述する経路上の特定の点
を記憶する。
In FIG. 3, 27 is a judgment angle value setting means, 28 is a judgment length value setting means, 29 is a main storage means, 30 is a temporary storage means, and 31 is a calculation processing means such as a microcomputer. The main storage means 29 stores a specific point on the path, which will be described later, as position data for interpolation by the Akishima method in the present embodiment during reproduction.

ここで、アキマの方法とは高次の補間法の一つで、教示
点間を3次曲線y=f(x)=ax3+bx2+cx+dでつな
ぎ、つなぎ目における接線の傾きが等しくなるようにし
て滑らかにつなげる補間方法のことである(槙書店発行
の長嶋秀世著「数値計算法」参照)。
Here, in one of the high-order interpolation method from the method of Akima, between teaching points connected by cubic curve y = f (x) = ax 3 + bx 2 + cx + d, as the slope of the tangent is equal in joint It is an interpolation method that can be connected smoothly and smoothly (see "Numerical Calculation Method" by Hideyo Nagashima, published by Maki Shoten).

演算処理手段31はその処理内容を第1図に示すが、位置
検出手段22〜26の出力を受けて塗布ガン21の現在位置Pn
を演算する。また、仮記憶手段30から該記憶手段が記憶
している初期位置P1の位置データを読み出し、第5図に
示すようにこの点P1と現在位置Pn点との間の直線距離l
を演算する。ここで現在位置Pn点は点P1から数えて第n
番目のサンプリング点であり、経路データのサンプリン
グは塗布ガン21が一定距離以上動く毎に行う。現在位置
Pn点の1つ前にサンプリングしたPn-1点の位置データを
仮記憶手段30から読み出し、この点Pn-1点と現在位置Pn
点との間の経路の長さS′を演算し、仮記憶手段30が記
憶しているP1点とPn-1点の間の経路の長さSを読み出
し、この経路の長さSにPn-1点とPn点との経路の長さ
S′を加えたものをP1点とPn点との間の経路の長さとし
て仮記憶手段30に書き込んで経路長さSを更新する。ま
た、仮記憶手段30に記憶されているP1,Pn-1,Pn点の位置
データから∠P1Pn-1Pnを演算し、∠P1Pn-1Pnが判定角度
値設定手段27から得た判定角度αの値より大きい場合に
は、次の(I)の処理を行う。
The arithmetic processing means 31 shows its processing contents in FIG. 1, but the present position P n of the coating gun 21 is received in response to the outputs of the position detecting means 22 to 26.
Is calculated. The position data of the initial position P 1 stored in the temporary storage means 30 is read out from the temporary storage means 30, and as shown in FIG. 5, the linear distance l between the point P 1 and the current position P n is read.
Is calculated. Here, the current position P n point is the n-th point counted from the point P 1 .
This is the second sampling point, and the path data is sampled every time the coating gun 21 moves a certain distance or more. present location
The position data of the P n-1 point sampled before the P n point is read from the temporary storage means 30, and this point P n-1 point and the current position P n
The length S'of the path between the points is calculated, the length S of the path between the points P 1 and P n-1 stored in the temporary storage means 30 is read, and the length S of this path is read. The sum of the path length S ′ between the points P n−1 and P n is added to the temporary storage means 30 as the path length between the points P 1 and P n. To update. In addition, ∠P 1 P n-1 P n is calculated from the position data of P 1 , P n-1 and P n points stored in the temporary storage means 30, and ∠P 1 P n-1 P n is determined. When it is larger than the value of the determination angle α obtained from the angle value setting means 27, the following process (I) is performed.

(I) 先に求めたP1点からPn点までの経路の長さSと
直線距離lの差を求め、判定長さ値設定手段28から得ら
れる判定長さdの値と比較する。経路の長さSと直線距
離lの差が判定長さdより大きく、すなわちS−l>d
となり、経路の曲率が比較的大きくなって、この点Pn
をそれまでのサンプリング点のように記憶しないという
扱いはできなくなった場合には、仮記憶手段30中に記憶
されており、サンプリング点が屈曲点であるかどうかを
表示する判定フラグを読み出し、判定フラグがP1点が屈
曲点でないことを示す0であればP1点の経路データを本
記憶手段29に書き込み、判定フラグが1でP1点が屈曲点
であることを表示すれば、P1点の経路データを記憶しな
い。そして、仮記憶手段30の記憶している経路の長さS
をPn-1点とPn点の距離S′に書き換え、Pn-1点のデータ
を初期位置P1点のデータとして残し、現在位置Pn点のデ
ータをPn-1点のデータとして残して、仮記憶手段30の判
定フラグを新たなP1点が屈曲点でないことを示す0の状
態にリセットする。
(I) The difference between the length S of the path from the point P 1 to the point Pn obtained above and the straight line distance 1 is obtained and compared with the value of the judgment length d obtained from the judgment length value setting means 28. The difference between the path length S and the straight line distance 1 is larger than the determination length d, that is, S-1> d.
When the curvature of the path becomes relatively large and it is not possible to treat this point P n as not to be stored like the sampling points until then, it is stored in the temporary storage means 30 and the sampling is performed. A judgment flag indicating whether or not the point is a bending point is read out, and if the judgment flag is 0 indicating that the P 1 point is not a bending point, the route data of the P 1 point is written in the main storage means 29, and the judgment flag is If 1 indicates that point P 1 is a bending point, the route data for point P 1 is not stored. Then, the length S of the route stored in the temporary storage means 30
To the distance S ′ between the P n-1 point and the P n point, leaving the data at the P n-1 point as the data at the initial position P 1 point and the data at the current position P n point at the P n-1 point data. Then, the determination flag of the temporary storage means 30 is reset to 0 indicating that the new point P 1 is not the bending point.

次に第6図に示すように、経路の曲率が比較的小さく、
経路の長さSと直線距離lの差が判定長さdより小さい
S−l<dの関係となっている間は、∠P1P2P3,∠P1P3P
4,∠P1P4P5,………,∠P1Pn-2Pn-1の頂部に位置するP2,
P3,………,Pn-2の(n−3)個の各点のデータを仮記憶
手段30から順次消していきながら、現在位置Pn点のデー
タをPn-1点のデータとして残し、さらにサンプリングを
続けS−l>dとなって、経路の曲率が比較的大きくな
った時点で前述のようにP1点のデータを本記憶手段29に
書き込む。
Next, as shown in FIG. 6, the curvature of the path is relatively small,
As long as the difference between the path length S and the straight line distance l is S-1 <d, which is smaller than the judgment length d, ∠P 1 P 2 P 3 and ∠P 1 P 3 P
4 , ∠P 1 P 4 P 5 , ………, ∠P 1 P n-2 P n-1 located at the top of P 2 ,
While sequentially erasing the data of each of the (n-3) points of P 3 , ..., P n-2 from the temporary storage means 30, the data of the current position P n is the data of P n-1. Then, the sampling is continued and S-1> d is established, and when the curvature of the path becomes relatively large, the data at the point P 1 is written in the main storage means 29 as described above.

第7図に示すように、∠P1Pn-1Pnが判定角度αの値より
小さい場合には、次の(II)の処理を行う。
As shown in FIG. 7, when ∠P 1 P n-1 P n is smaller than the value of the determination angle α, the following process (II) is performed.

(II) 仮記憶手段30に記憶している経路の長さSをP
n-1点とPn点との距離S′に書き換え、Pn-1点のデータ
を初期位置P1点のデータとして残し、現在位置Pn点のデ
ータをPn-1点のデータとして残し、もとのPn-1点におけ
る頂角がαより小さく屈曲点となっていることを仮記憶
手段30の判定フラグを1にして記憶する。
(II) The path length S stored in the temporary storage means 30 is set to P
rewriting the distance S 'between the n-1 point and P n points, leaving data P n-1 point as data of the initial position P 1 point, the data of the current position P n point as data of P n-1 point The determination flag of the temporary storage means 30 is set to 1 and the fact that the apex angle at the original point P n-1 is smaller than α and is a bending point is stored.

ここでは、屈曲点となるP2点からPn-2点までの(n−
3)個の点の記憶は行わない。
Here, from P 2 point, which is the bending point, to P n-2 point (n−
3) Do not store the points.

さらに、演算処理手段31は位置検出手段22〜26の出力を
受けて新たに塗布ガン21の現在位置Pnを演算する。以下
同様に本記憶手段29への経路データの格納を繰り返して
いく。
Further, the arithmetic processing means 31 receives the outputs of the position detecting means 22 to 26 and newly calculates the current position P n of the coating gun 21. Similarly, the storage of the route data in the main storage means 29 is repeated.

さて、位置検出手段22〜26の出力θ,φ,ψ,γ,βの
値から、塗布ガン21の先端の直交座標上での値Xn,Yn,Zn
(なお、Pn(Xn,Yn,Zn)である)は、 で求めることができる。逆に、直交座標上での値Xn,Yn,
Znからθ,φ,ψ,γ,βの値は、 で求めることができる。なお、Aは工業用ロボットの構
成で決まる行列であり、A-1Aの逆行列である。また、点
P1と点Pn-1を結ぶ直線と点Pn-1点Pnを結ぶ直線のなす角
θは、3点P1,Pn-1,Pnの各X,Y,Zの値から求まる。
Now, from the values of the outputs θ, φ, ψ, γ, β of the position detecting means 22 to 26, the values X n , Y n , Z n on the orthogonal coordinates of the tip of the coating gun 21 are obtained.
(Note that P n (X n , Y n , Z n )) is Can be found at. Conversely, the values on Cartesian coordinates X n , Y n ,
The values of θ, φ, ψ, γ, β from Z n are Can be found at. A is a matrix determined by the configuration of the industrial robot and is an inverse matrix of A -1 A. Also, the point
The angle θ formed by the straight line connecting P 1 and the point P n-1 and the line connecting the point P n-1 and the point P n is the value of each X, Y, Z of the three points P 1 , P n-1 and P n. Can be obtained from

なお、点P1の記憶には(X,Y,Z)、または(θ,φ,
ψ,γ,β)の値で記憶する。本記憶手段に記憶した経
路データは再生時アキマの方法で補間されるが、アキマ
の方法では3次曲線における未知数がa,b,c,dと4つあ
るため、補間節点が少なくとも4点必要であり、教示さ
れた点が始点と終点の2点のときは直線補間、教示され
た点が3点のときは円弧補間を用いる。
Note that the storage of the point P 1 (X, Y, Z ), or (theta, phi,
The value of ψ, γ, β) is stored. The route data stored in this storage means is interpolated by the method of Akima at the time of reproduction, but in the method of Akima, there are four unknowns a, b, c, d in the cubic curve, so at least four interpolation nodes are required. The linear interpolation is used when the taught points are the start point and the end point, and the circular interpolation is used when the taught points are three points.

次に、この方法で行った教示の具体例を示す。Next, a specific example of the teaching performed by this method will be shown.

第4図(a),(b)は実線で示した直角部をもつ教示
経路において本発明の経路教示方法を適用したものであ
る。
4 (a) and 4 (b) are obtained by applying the route teaching method of the present invention to a teaching route having a right angle portion shown by a solid line.

第4図(a)は教示経路のコーナー部近傍における各点
のサンプリングの様子を示す図であり、教示経路を実線
で示す。
FIG. 4 (a) is a diagram showing the sampling of each point in the vicinity of the corner portion of the teaching route, and the teaching route is shown by a solid line.

第4図(a)において、P2,………,P6の各点のデータ
は、これらをサンプリングし、判定が行われるまでは仮
記憶手段30に一時的に記憶されるが、前記各点間では曲
率も小さく、経路の大きな変化もないため、判定が完了
するたびごとに前記各点のデータは仮記憶手段30から消
去されていく。
In FIG. 4 (a), the data at each point of P 2 , ..., P 6 are temporarily stored in the temporary storage means 30 until sampling and determination are made. Since the curvature is small between points and there is no large change in the path, the data of each point is erased from the temporary storage means 30 every time the determination is completed.

そして、サンプリング点P8において、∠P1P7P8>α、か
つS−l= と判定され、このP1点が採用点として本記憶手段29に記
憶されることとなる。
Then, at the sampling point P 8 , ∠P 1 P 7 P 8 > α, and S−1 = Therefore, the P 1 point is stored in the main storage means 29 as the adopted point.

次に、第4図(b)に教示が進んだ場合を示す。このと
き、第4図(a)におけるP7点を新たなP1点、またP8
をPn-1点として教示は進められる。
Next, FIG. 4 (b) shows a case where the teaching is advanced. At this time, the teaching is advanced with the point P 7 in FIG. 4 (a) as a new point P 1 and the point P 8 as point P n-1 .

第4図(b)において、P2,………,P8の各点は、サンプ
リングされるごとに判定が行われるまでは仮記憶手段30
に一時的に記憶されるが、前記各点間では曲率も小さ
く、経路の大きな変化もないため、判定が完了するたび
ごとに前記各点のデータは仮記憶手段30から消去されて
いく。
In FIG. 4 (b), the points of P 2 , ..., P 8 are temporarily stored in the temporary storage means 30 until a determination is made every time they are sampled.
However, since the curvature between the points is small and there is no large change in the path, the data of the points are erased from the temporary storage means 30 each time the determination is completed.

そして、サンプリング点P10において、∠P1P9P10<αと
判定される。このとき、第4図(b)におけるP1点のデ
ータを本記憶手段29に記憶し、Pn-1点、すなわちこの場
合はP9点のデータを初期位置P1点のデータとして残し、
現在位置Pn点、すなわちP10点のデータをPn-1点のデー
タとして残す。また、この新しいP1点となったもとのP9
点は屈曲点であると判定されているため、以後経路教示
が進んでもこの新しいP1点のデータは本記憶手段29に記
憶されない。
Then, at the sampling point P 10 , it is determined that ∠P 1 P 9 P 10 <α. At this time, the data of P 1 point in FIG. 4B is stored in the main storage means 29, and the data of P n-1 point, that is, the data of P 9 point in this case is left as the data of the initial position P 1 point,
The data of the current position P n point, that is, P 10 point is left as the data of P n-1 point. In addition, the original P 9 that became this new P 1 point
Since the point is determined to be a bending point, the data of this new P 1 point is not stored in the main storage means 29 even if the route teaching proceeds thereafter.

このようにして、経路教示を進めていき、最終的に本記
憶手段29に残った点を第4図(a),(b)において採
用点として示す。そして、これらの点をアキマの方法で
補間した結果は図中の破線で示すようになり、滑らかに
再生することが可能となる。また、サンプリングした多
くの点を採用せず、仮記憶手段から消去することにより
記憶容量が少なくてすむ。
In this way, the route teaching is advanced, and the points finally remaining in the main storage means 29 are shown as adopted points in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Then, the result of interpolating these points by the Akima method becomes as shown by the broken line in the figure, and it becomes possible to reproduce smoothly. In addition, the storage capacity can be reduced by erasing from the temporary storage means without employing many sampled points.

また、判定角αを用いた判定によって急激に曲がった直
角部付近ではサンプリングした多くの点も採用されな
い。したがって、サンプリング点の中から本記憶手段に
残された採用点をアキマの方法で補間すれば、破線で示
すように滑らかに再生することが可能となり、サンプリ
ングした多くの点を採用せず、仮記憶手段から消去する
ことにより記憶容量が少なくてすむ。
Also, many points sampled in the vicinity of a right-angled portion that is sharply bent by the determination using the determination angle α are not adopted. Therefore, if the adopted points remaining in the main storage means from the sampling points are interpolated by the method of Akima, it becomes possible to reproduce smoothly as shown by the broken line, and many sampled points are not adopted and By deleting from the storage means, the storage capacity can be reduced.

発明の効果 本発明は以上により、P1点からPn-2までの(n−2)個
の点の記憶がP1点の1点となるか、あるいはP1点からP
n-1点までの(n−1)個の点の記憶を全く行わないの
で、経路教示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消
できるとともに、教示経路が急激に屈曲する場合、その
屈曲部付近の経路データを本記憶手段に記憶しないの
で、再生時に高次の補間法で補間された再生経路は滑ら
かになる。
By the effect of the invention The present invention is more or storage from a point P to P n-2 (n-2 ) of the number of points is one point 1 point P, or from P 1 point P
Since the memory of (n-1) points up to n-1 points is not stored at all, the problem of memory capacity, which is the biggest drawback in the route teaching, can be solved, and when the taught route bends sharply, Since the route data near the part is not stored in the main storage means, the playback route interpolated by the high-order interpolation method at the time of playback becomes smooth.

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

第1図は本発明の一実施例における経路教示方法を示す
フローチャート、第2図は本発明の一実施例を適用する
工業用ロボットの斜視図、第3図は本発明の一実施例に
おける教示装置を示すブロック図、第4図(a)は本発
明の教示方法により再生経路を得る際の教示経路上の各
点のサンプリングについて説明する図、第4図(b)は
同図(a)のコーナー部近傍における各点のサンプリン
グについて説明し、本発明の教示方法により得られた再
生経路を教示経路と比較して示す線図、第5図は教示経
路に屈曲部がなく曲率が比較的大きい場合を示す図、第
6図は教示経路に屈曲部がなく曲率が比較的小さい場合
を示す図、第7図は教示経路に屈曲部がある場合を示す
図である。 22,23,24,25,26……位置検出手段、27……判定角度値設
定手段、28……判定長さ値設定手段、29……本記憶手
段、30……仮記憶手段、31……演算処理手段。
FIG. 1 is a flow chart showing a route teaching method in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an industrial robot to which the embodiment of the present invention is applied, and FIG. 3 is a teaching in an embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) is a block diagram showing the apparatus, FIG. 4 (a) is a diagram for explaining sampling of each point on the teaching path when obtaining a reproduction path by the teaching method of the present invention, and FIG. 4 (b) is the same figure (a). Sampling of each point in the vicinity of the corner portion of FIG. 4 is described, and a diagram showing the reproduction path obtained by the teaching method of the present invention in comparison with the teaching path is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a case where the teaching path is large and FIG. 6 is a diagram showing a case where the teaching path has no bending portion and a relatively small curvature, and FIG. 7 is a diagram showing a case where the teaching path has a bending portion. 22,23,24,25,26 ... Position detecting means, 27 ... Judgment angle value setting means, 28 ... Judgment length value setting means, 29 ... Main storage means, 30 ... Temporary storage means, 31 ... ... arithmetic processing means.

フロントページの続き (72)発明者 久保田 均 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−176705(JP,A) 特開 昭56−114685(JP,A) 特開 昭51−151646(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Hitoshi Kubota 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP 58-176705 (JP, A) JP 56-114685 (JP, JP, 114685) A) JP-A-51-151646 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動体を動かし、該移動体が移動した経路
上の点を順次記憶する方法において、仮記憶手段に順次
記憶した教示経路上の3点P1,Pn-1,Pnについて、∠P1P
n-1Pnと初期位置P1点から現在位置Pn点までの経路の長
さSとP1点からPn点までの直線距離lを演算し、 a ∠P1Pn-1Pnが予め定めた判定角αより大きい場合に
は、P1点からPn点までの前記経路の長さSとこの2点間
の前記直線距離lの差を求め、 a−1 経路の長さSと直線距離lの差が予め定めた判
定長さdより大きい場合には、P1点を本記憶手段に記憶
し、仮記憶手段には、Pn-1点のデータを新たな初期位置
P1点のデータとして残し、また現在位置Pn点のデータを
新たなPn-1点のデータとして残し、 a−2 前記経路の長さSと前記直線距離lの差が予め
定めた判定長さdより小さい場合には、仮記憶手段にお
いて現在位置Pn点のデータを新たなPn-1点のデータとし
てP1点のデータとともに残す一方、P2,P3,………,Pn-1
各点のデータを残さず、 b ∠P1Pn-1Pnが予め定めた判定角αより小さい場合に
は、P1点のデータを本記憶手段に記憶し、仮記憶手段に
おいてP2,P3,………,Pn-2点のデータは残さず、屈曲部
となるPn-1点のデータを新たな初期位置P1点のデータと
して残し、また現在位置Pn点のデータを新たなPn-1点の
データとして残し、前記新たな初期位置P1点のデータと
して残されたPn-1点のデータは、本記憶手段に記憶せ
ず、 次に新しく経路データPn点をサンプリングし、新たに設
定された3点P1,Pn-1,Pnについて上記の判定を繰り返し
て経路データを本記憶手段に記憶していき、記憶した経
路データを高次の補間法で補間する位置データとするこ
とを特徴とする移動体の経路教示方法。
1. A method of moving a moving body to sequentially store points on a route along which the moving body moves, in which three points P 1 , P n-1 , P n on a teaching route sequentially stored in a temporary storage means. About ∠P 1 P
n-1 P n and the initial position P 1 to the current position P n point The path length S and the straight line distance l from P 1 point to P n point are calculated, and a ∠P 1 P n-1 P When n is larger than a predetermined determination angle α, the difference between the length S of the path from the P 1 point to the P n point and the straight line distance l between these two points is calculated, and the a-1 path length is calculated. If the difference between the length S and the straight line distance 1 is larger than the predetermined determination length d, the point P 1 is stored in the main storage means, and the temporary storage means stores the data at the point P n-1 as a new initial value. position
The data of the P 1 point is left as it is, the data of the current position P n is left as the data of the new P n−1 point, and a-2 the difference between the path length S and the linear distance 1 is determined in advance. If the length is smaller than the length d, the data of the current position P n point is left as the new P n-1 point data together with the data of the P 1 point in the temporary storage means, while P 2 , P 3 , ... P n-1
If b ∠P 1 P n-1 P n is smaller than the predetermined determination angle α without leaving the data of each point, the data of the P 1 point is stored in the main storage means and P 2 is stored in the temporary storage means. , P 3 , ………, P n -2 point data is not left, the bending point P n-1 point data is left as new initial position P 1 point data, and the current position P n point leaving the data as data of a new P n-1 point, data of P n-1 points left as data of the new initial position P 1 point is not stored in the storage unit, then the new path data P n points are sampled, the above determination is repeated for newly set three points P 1 , P n-1 , P n to store the route data in the main storage means, and the stored route data are stored in higher order. A method for teaching a path of a moving body, characterized in that the position data is interpolated by the interpolation method described in 1.
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