JPH0760335B2 - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
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- JPH0760335B2 JPH0760335B2 JP63067945A JP6794588A JPH0760335B2 JP H0760335 B2 JPH0760335 B2 JP H0760335B2 JP 63067945 A JP63067945 A JP 63067945A JP 6794588 A JP6794588 A JP 6794588A JP H0760335 B2 JPH0760335 B2 JP H0760335B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はロボットの制御装置の機構逆変換演算器の改良
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］ 機構逆変換演算器は、ロボットアームの手先の配置した
い位置と姿勢のデータを与えると、手先をその位置と姿
勢にするためにロボットアームの各関節がとるべき角度
を算出するものであってロボットの制御装置に内蔵され
ている。
い位置と姿勢のデータを与えると、手先をその位置と姿
勢にするためにロボットアームの各関節がとるべき角度
を算出するものであってロボットの制御装置に内蔵され
ている。
この機構逆変換演算は、ロボットアームの機構、減速機
等の種類に依存し、また変換演算も面倒なものであるた
め、制御するロボットそれぞれに対して演算器を作成す
る必要がある。
等の種類に依存し、また変換演算も面倒なものであるた
め、制御するロボットそれぞれに対して演算器を作成す
る必要がある。
従って、従来のロボット制御装置は特定のアームに対し
て演算器が専用化されていた。
て演算器が専用化されていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかし、このように専用化すると、汎用化するためには
演算器が多数必要になる。すなわち、関節の自由度が同
じであっても、関節の機構が、例えば第３図に示すよう
にモータM1，M2を用いて関節軸L1，L2を駆動するもの
や、第４図に示すようにかさ歯車G1〜G3とモータM1，M2
を用いて関節軸L1，L2を駆動するものがある。これらの
機構では、関節の動かしたい角度が同一であっても、モ
ータの回転させなければならない角度が異なる。従っ
て、機構に応じて異なる演算器を作成しなければならな
い。
演算器が多数必要になる。すなわち、関節の自由度が同
じであっても、関節の機構が、例えば第３図に示すよう
にモータM1，M2を用いて関節軸L1，L2を駆動するもの
や、第４図に示すようにかさ歯車G1〜G3とモータM1，M2
を用いて関節軸L1，L2を駆動するものがある。これらの
機構では、関節の動かしたい角度が同一であっても、モ
ータの回転させなければならない角度が異なる。従っ
て、機構に応じて異なる演算器を作成しなければならな
い。
このようなことから、制御装置の適用範囲を広げようと
すると演算器の数が増え、構成が複雑になるという問題
点があった。
すると演算器の数が増え、構成が複雑になるという問題
点があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
であり、機構逆変換演算器を機能の面から３つに分割
し、各分割部分について機構逆変換演算器を複数個ずつ
用意しておき、各分割部分で選択した機構逆変換演算器
を組み合わせることにより、少ない数の機構逆変換演算
器で多種類の機構のロボットアームを制御できるロボッ
トの制御装置を実現することを目的とする。
であり、機構逆変換演算器を機能の面から３つに分割
し、各分割部分について機構逆変換演算器を複数個ずつ
用意しておき、各分割部分で選択した機構逆変換演算器
を組み合わせることにより、少ない数の機構逆変換演算
器で多種類の機構のロボットアームを制御できるロボッ
トの制御装置を実現することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、 入力データに応じてロボットアームの手先の位置と姿勢
を制御するロボットの制御装置において、 制御するロボットアームの機構に応じた選択信号を発生
する機構選択器と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータからロボッ
トアームの腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを求め
る腕部逆変換演算器が複数個設けられた腕部逆変換演算
器群と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記腕部逆変
換演算器群の中のいずれかの腕部逆変換演算器を選択
し、選択した腕部逆変換演算器にロボットアームの手先
の位置と姿勢のデータを与える第１の選択手段と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータ及び前記選
択した腕部逆変換演算器で求めた手先の姿勢行列のデー
タからロボットアームの手首部関節角を求める手首部逆
変換演算器が複数個設けられた手首部逆変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記手首部逆
変換演算器群の中のいずれかの手首部逆変換演算器を選
択し、選択した手首部逆変換演算器にロボットアームの
手先の位置と姿勢のデータ及び前記選択した腕部逆変換
演算器で求めた手先の姿勢行列のデータを与える第２の
選択手段と、 前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部逆変換演算器
でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関節角のデータ
からロボットアームの関節駆動用モータの回転角を求め
る伝達変換演算器が複数個設けられた伝達変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記伝達変換
演算器群の中の伝達変換演算器を選択し、選択した伝達
変換演算器に前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部
逆変換演算器でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関
節角のデータを与える第３の選択手段と、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置であ
る。
を制御するロボットの制御装置において、 制御するロボットアームの機構に応じた選択信号を発生
する機構選択器と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータからロボッ
トアームの腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを求め
る腕部逆変換演算器が複数個設けられた腕部逆変換演算
器群と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記腕部逆変
換演算器群の中のいずれかの腕部逆変換演算器を選択
し、選択した腕部逆変換演算器にロボットアームの手先
の位置と姿勢のデータを与える第１の選択手段と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータ及び前記選
択した腕部逆変換演算器で求めた手先の姿勢行列のデー
タからロボットアームの手首部関節角を求める手首部逆
変換演算器が複数個設けられた手首部逆変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記手首部逆
変換演算器群の中のいずれかの手首部逆変換演算器を選
択し、選択した手首部逆変換演算器にロボットアームの
手先の位置と姿勢のデータ及び前記選択した腕部逆変換
演算器で求めた手先の姿勢行列のデータを与える第２の
選択手段と、 前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部逆変換演算器
でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関節角のデータ
からロボットアームの関節駆動用モータの回転角を求め
る伝達変換演算器が複数個設けられた伝達変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記伝達変換
演算器群の中の伝達変換演算器を選択し、選択した伝達
変換演算器に前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部
逆変換演算器でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関
節角のデータを与える第３の選択手段と、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置であ
る。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明を説明する。
第１図は本発明にかかるロボットの制御装置の一実施例
の構成図である。
の構成図である。
図で、１はロボットアームの手先の位置と姿勢のデータ
を受付ける入力受付器、２はロボットアームの位置と姿
勢のデータから腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを
求める腕部逆変換演算器群である。この演算器群は、ｎ
個の腕部逆変換演算器21〜2nからなるものである。
を受付ける入力受付器、２はロボットアームの位置と姿
勢のデータから腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを
求める腕部逆変換演算器群である。この演算器群は、ｎ
個の腕部逆変換演算器21〜2nからなるものである。
３は選択信号を受け、この選択信号で選択された腕部逆
変換演算器21〜2nのいずれかに入力受付器１からの信号
を与えるマルチプレクサである。
変換演算器21〜2nのいずれかに入力受付器１からの信号
を与えるマルチプレクサである。
４はロボットアームの位置及び姿勢のデータと演算器２
で求めた手先の姿勢行列からロボットアームの手首部の
関節角を求める手首部逆変換演算器群である。この演算
器群はｎ個の手首部逆変換演算器41〜4nからなるもので
ある。
で求めた手先の姿勢行列からロボットアームの手首部の
関節角を求める手首部逆変換演算器群である。この演算
器群はｎ個の手首部逆変換演算器41〜4nからなるもので
ある。
５は選択信号を受け、この選択信号で選択された手首部
逆変換演算器41〜4nのいずれかに算出した姿勢行列のデ
ータを与えるマルチプレクサである。
逆変換演算器41〜4nのいずれかに算出した姿勢行列のデ
ータを与えるマルチプレクサである。
ここで、腕部と手首部について具体的に説明する。
第２図は６軸の垂直多関節形のロボットアームの概念的
構成図である。
構成図である。
第２図で、C1，C4，C6はロボットアームをアームの軸方
向に回転させる関節、C2，C3，C5はロボットアームをア
ームと交わる方向に回転させる関節、Ｈは手先である。
向に回転させる関節、C2，C3，C5はロボットアームをア
ームと交わる方向に回転させる関節、Ｈは手先である。
このようなロボットアームで、腕部はａの部分に相当
し、手先部はｂの部分に相当する。
し、手先部はｂの部分に相当する。
このような構成のアームでは、腕部逆変換演算器群２
は、手先Ｈの位置をもとに、腕部の３つの関節C1，C2，
C3の角度を求める演算器を集めたもので、手首部逆変換
演算器群４は手先Ｈの姿勢をもとに残りの関節C4，C5，
C6の角度を求める演算器の集合である。
は、手先Ｈの位置をもとに、腕部の３つの関節C1，C2，
C3の角度を求める演算器を集めたもので、手首部逆変換
演算器群４は手先Ｈの姿勢をもとに残りの関節C4，C5，
C6の角度を求める演算器の集合である。
再び第１図へ戻り、６は腕部関節角と手首部関節角のデ
ータから関節駆動用モータの回転角を求める伝達変換演
算器群である。この伝達変換演算器群６はｎ個の伝達変
換演算器61〜6nからなる。
ータから関節駆動用モータの回転角を求める伝達変換演
算器群である。この伝達変換演算器群６はｎ個の伝達変
換演算器61〜6nからなる。
７は伝達変換演算器61〜6nのいずれかに算出した腕部関
節角と手首部関節角のデータを与えるマルチプレクサで
ある。
節角と手首部関節角のデータを与えるマルチプレクサで
ある。
８はマルチプレクサ3,5,7に選択信号送って演算器群2,
4,6の中のいずれかの演算器を選択させる機構選択器で
ある。
4,6の中のいずれかの演算器を選択させる機構選択器で
ある。
９は算出したモータの回転角のデータを各関節駆動用モ
ータに与える出力器である。
ータに与える出力器である。
ここで、請求範囲でいう第１、第２及び第３の選択手段
は、それぞれマルチプレクサ3,5及び７に相当する。
は、それぞれマルチプレクサ3,5及び７に相当する。
次に、このような装置の動作を説明する。
機構選択器８からマルチプレクサ3,5,7に選択信号を与
えて腕部逆変換演算器群２、手首部逆変換演算器群４及
び伝達変換器群６の各群からずれかの演算器を選択す
る。
えて腕部逆変換演算器群２、手首部逆変換演算器群４及
び伝達変換器群６の各群からずれかの演算器を選択す
る。
この場合、ロボットアームの構成、例えば軸数、水平
形，垂直形、アーム形状等に応じて腕部逆変換演算器と
手首部逆変換演算器を選択する信号を決め、第３図と第
４図に示すような関節部分の機構に応じて伝達変換演算
器を選択する信号を決める。
形，垂直形、アーム形状等に応じて腕部逆変換演算器と
手首部逆変換演算器を選択する信号を決め、第３図と第
４図に示すような関節部分の機構に応じて伝達変換演算
器を選択する信号を決める。
選択した演算器の組合せにより、適用するロボットアー
ムに応じた機構逆変換演算器が構成される。
ムに応じた機構逆変換演算器が構成される。
演算器が構成されたところで、ロボットアームに動作指
令が入力受付器１に与えられると、ロボットアームの手
先の配置したい位置と姿勢のデータが入力受付器１から
マルチプレクサ３に与えられる。これによって、選択さ
れた腕部逆変換演算器は、入力受付器１からの位置と姿
勢のデータからロボットアームの腕部の関節角と手先の
姿勢のデータを求める。算出された腕部関節角のデータ
は選択された伝達変換演算器に直接送られる。
令が入力受付器１に与えられると、ロボットアームの手
先の配置したい位置と姿勢のデータが入力受付器１から
マルチプレクサ３に与えられる。これによって、選択さ
れた腕部逆変換演算器は、入力受付器１からの位置と姿
勢のデータからロボットアームの腕部の関節角と手先の
姿勢のデータを求める。算出された腕部関節角のデータ
は選択された伝達変換演算器に直接送られる。
次に、選択された手首部逆変換演算器は、手先の姿勢行
列のデータから手首部の関節角を求める。
列のデータから手首部の関節角を求める。
さらに、選択された伝達変換演算器は、腕部関節角と手
先部関節角のデータを受け、これらをもとにモータの回
転角を求め、出力器９を通して各関節駆動用モータに送
る。これによって、ロボットアームの手先は入力データ
に応じた位置と姿勢に配置される。
先部関節角のデータを受け、これらをもとにモータの回
転角を求め、出力器９を通して各関節駆動用モータに送
る。これによって、ロボットアームの手先は入力データ
に応じた位置と姿勢に配置される。
なお、実施例では３つの逆変換演算器を組合せる場合を
説明したが、組合せる数はこれ以外であってもよい。
説明したが、組合せる数はこれ以外であってもよい。
また、姿勢行列を求める演算は手首部逆変換演算器で行
ってもよい。
ってもよい。
また、腕部逆変換演算器、手首部逆変換演算器及び伝達
変換演算器としてはマイコンソフト、DSP（Digital Sig
nal Processor）等を用いてもよい。
変換演算器としてはマイコンソフト、DSP（Digital Sig
nal Processor）等を用いてもよい。
［効果］ 本発明によれば、機構逆変換演算器を機能の面から腕部
逆変換演算器と手首部逆変換演算器と伝達変換演算器の
３つに分割し、各分割部分について機構逆変換演算器を
複数個ずつ用意しておき、各分割部分で選択した機構逆
変換演算器を組み合わせることにより、ロボットアーム
の機構逆変換演算器を構成している。これによって、少
ない数の機構逆変換演算器で多種類の機構のロボットア
ームを制御できる。例えば、腕部逆変換演算器と手首部
逆変換演算器と伝達変換演算器をそれぞれ10個ずつ設け
ると、30個の演算器を用いて理論上1000通りの組合せの
機構逆変換演算器を構成できる。
逆変換演算器と手首部逆変換演算器と伝達変換演算器の
３つに分割し、各分割部分について機構逆変換演算器を
複数個ずつ用意しておき、各分割部分で選択した機構逆
変換演算器を組み合わせることにより、ロボットアーム
の機構逆変換演算器を構成している。これによって、少
ない数の機構逆変換演算器で多種類の機構のロボットア
ームを制御できる。例えば、腕部逆変換演算器と手首部
逆変換演算器と伝達変換演算器をそれぞれ10個ずつ設け
ると、30個の演算器を用いて理論上1000通りの組合せの
機構逆変換演算器を構成できる。
第１図は本発明にかかる装置の一実施例の構成図、第２
図は本発明にかかる装置で制御されるロボットアームの
一例の概念的構成図、第３図及び第４図はロボットアー
ムの関節機構の構成例を示した図である。 ２…腕部逆変換演算器群、21〜2n…腕部逆変換演算器、
3,5,7…マルチプレクサ、４…手首部逆変換演算器群、4
1〜4n…手首部逆変換演算器、６…伝達変換演算器群、6
1〜6n…伝達変換演算器、８…機構選択器。
図は本発明にかかる装置で制御されるロボットアームの
一例の概念的構成図、第３図及び第４図はロボットアー
ムの関節機構の構成例を示した図である。 ２…腕部逆変換演算器群、21〜2n…腕部逆変換演算器、
3,5,7…マルチプレクサ、４…手首部逆変換演算器群、4
1〜4n…手首部逆変換演算器、６…伝達変換演算器群、6
1〜6n…伝達変換演算器、８…機構選択器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−229614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−67606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−127905（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】入力データに応じてロボットアームの手先
の位置と姿勢を制御するロボットの制御装置において、 制御するロボットアームの機構に応じた選択信号を発生
する機構選択器と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータからロボッ
トアームの腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを求め
る腕部逆変換演算器が複数個設けられた腕部逆変換演算
器群と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記腕部逆変
換演算器群の中のいずれかの腕部逆変換演算器を選択
し、選択した腕部逆変換演算器にロボットアームの手先
の位置と姿勢のデータを与える第１の選択手段と、 ロボットアームの手先の位置と姿勢のデータ及び前記選
択した腕部逆変換演算器で求めた手先の姿勢行列のデー
タからロボットアームの手首部関節角を求める手首部逆
変換演算器が複数個設けられた手首部逆変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記手首部逆
変換演算器群の中のいずれかの手首部逆変換演算器を選
択し、選択した手首部逆変換演算器にロボットアームの
手先の位置と姿勢のデータ及び前記選択した腕部逆変換
演算器で求めた手先の姿勢行列のデータを与える第２の
選択手段と、 前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部逆変換演算器
でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関節角のデータ
からロボットアームの関節駆動用モータの回転角を求め
る伝達変換演算器が複数個設けられた伝達変換演算器群
と、 前記選択信号を受け、この選択信号により前記伝達変換
演算器群の中の伝達変換演算器を選択し、選択した伝達
変換演算器に前記選択した腕部逆変換演算器及び手首部
逆変換演算器でそれぞれ求めた腕部関節角及び手首部関
節角のデータを与える第３の選択手段と、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067945A JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067945A JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240908A JPH01240908A (ja) | 1989-09-26 |
| JPH0760335B2 true JPH0760335B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=13359587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067945A Expired - Fee Related JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760335B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2960074B1 (fr) * | 2010-05-14 | 2012-06-15 | Staubli Sa Ets | Procede de commande d'une cellule de travail automatisee |
| FR2960075B1 (fr) * | 2010-05-14 | 2012-06-15 | Staubli Sa Ets | Procede de commande d'une cellule de travail automatisee |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59229614A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-24 | Toyota Motor Corp | ロボツト制御装置 |
| JPH0630012B2 (ja) * | 1985-09-20 | 1994-04-20 | 株式会社日立製作所 | 産業用ロボツトの制御方法 |
| JPS62127905A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツトア−ムの動作シミユレ−タ装置 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067945A patent/JPH0760335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01240908A (ja) | 1989-09-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |