JPH0789293B2 - ア−ム制御装置 - Google Patents
ア−ム制御装置Info
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- JPH0789293B2 JPH0789293B2 JP61173031A JP17303186A JPH0789293B2 JP H0789293 B2 JPH0789293 B2 JP H0789293B2 JP 61173031 A JP61173031 A JP 61173031A JP 17303186 A JP17303186 A JP 17303186A JP H0789293 B2 JPH0789293 B2 JP H0789293B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- command
- arm
- control device
- coordinate
- displacement
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- General Factory Administration (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工業用ロボットアームの制御、とりわけ複数
のアームの制御に関するものである。
のアームの制御に関するものである。
従来の技術 複数のアームの制御としては、多軸同時制御装置とし
て、１つの制御装置内で複数のアームのすべての駆動軸
の制御を同期させて動作を行うものがある。この方法に
よれば、複数のアームを同時に動作させて１つの対象物
を操作する時に、複数アームの同期をとりやすいという
メリットがある。ところが複数アームの動作では同期を
とる必要のない場合も多く、１つの制御装置で制御する
ために、動作プログラム作成のむずかしさ、アーム配置
の制限、配線の繁雑さは避けられない。この問題はアー
ムの数がふえるほど顕著になる。
て、１つの制御装置内で複数のアームのすべての駆動軸
の制御を同期させて動作を行うものがある。この方法に
よれば、複数のアームを同時に動作させて１つの対象物
を操作する時に、複数アームの同期をとりやすいという
メリットがある。ところが複数アームの動作では同期を
とる必要のない場合も多く、１つの制御装置で制御する
ために、動作プログラム作成のむずかしさ、アーム配置
の制限、配線の繁雑さは避けられない。この問題はアー
ムの数がふえるほど顕著になる。
他の方法として、複数アームのそれぞれの制御装置と上
位計算機とをシリアル通信で接続するものがある。シリ
アル通信を使うのは、配線を少なくし、装置間の距離を
長くすることも容易であり、装置の配置の制限が少なく
なるからである。従来この方法で行われてきたことは、
上位計算機がプログラムを管理しているが、直接動作位
置で細かく制御することは少なく、例えば、制御装置内
で実行されるプログラムを上位計算機からダウンロード
し、上位計算機からの動作プログラムスタートのコマン
ドにより制御装置が動作実行するというものが多かっ
た。また上位計算機から直接アームの動作位置目標を通
信指令によって制御装置に与えるものもあるが、動作位
置目標のデータは、例えば（X,Y,Z,θ，φ，Ψ）のよう
な目標位置座標値の絶対値の組で与えることが多い。こ
の座標系は、アームの設置された時点で固定されたもの
であり、この座標値の組から変換計算を行うことによっ
てアーム駆動軸の動作量が決定される。
位計算機とをシリアル通信で接続するものがある。シリ
アル通信を使うのは、配線を少なくし、装置間の距離を
長くすることも容易であり、装置の配置の制限が少なく
なるからである。従来この方法で行われてきたことは、
上位計算機がプログラムを管理しているが、直接動作位
置で細かく制御することは少なく、例えば、制御装置内
で実行されるプログラムを上位計算機からダウンロード
し、上位計算機からの動作プログラムスタートのコマン
ドにより制御装置が動作実行するというものが多かっ
た。また上位計算機から直接アームの動作位置目標を通
信指令によって制御装置に与えるものもあるが、動作位
置目標のデータは、例えば（X,Y,Z,θ，φ，Ψ）のよう
な目標位置座標値の絶対値の組で与えることが多い。こ
の座標系は、アームの設置された時点で固定されたもの
であり、この座標値の組から変換計算を行うことによっ
てアーム駆動軸の動作量が決定される。
発明が解決しようとする問題点 シリアル通信においては、通信時間は通信データ量に比
例する。例えば、６自由度の動きが可能なアームの動作
指令を行う場合、ハンドの位置と姿勢を表わす座標値の
組（X,Y,Z,θ，φ，Ψ）を動作目標位置として送信する
時、６つの値がそれぞれ32ビットで表し、通信手段とし
て9600baudのRS232Cを用いると仮定すると、１回の動作
目標位置データの通信を行うために最低約24ミリ秒以上
の時間を要する。通常はこれ以外に通信手段が必要なた
め、さらに時間を要する。このように通信時間が大きく
なると、上位計算機から短時間サイクルで指令を与えて
細かな経路制御や、上位計算機を介したセンサフィード
バックを実時間で行うことが困難となるという問題があ
る。また、複数アームが相対位置を保って同時に動いて
同一対象物を操作する時、通信指令の時間的ズレは、動
作位置のズレとなり、相対位置が保たれないために対象
物に過大な負荷力が作用することもあり得る。このよう
に、シリアル通信で接続された複数アームの同時動作制
御においては、通信時間が短くしてよく同期をとるこ
と、すなわち通信データ量を少なくして短時間ごとに指
令を与えることが必要である。ところが一方、複数アー
ムが同期しなくてもよい独立な動作を行う場合があるよ
うにすべての動作に上位計算機から短時間ごとの指令が
必要となるわけではない。
例する。例えば、６自由度の動きが可能なアームの動作
指令を行う場合、ハンドの位置と姿勢を表わす座標値の
組（X,Y,Z,θ，φ，Ψ）を動作目標位置として送信する
時、６つの値がそれぞれ32ビットで表し、通信手段とし
て9600baudのRS232Cを用いると仮定すると、１回の動作
目標位置データの通信を行うために最低約24ミリ秒以上
の時間を要する。通常はこれ以外に通信手段が必要なた
め、さらに時間を要する。このように通信時間が大きく
なると、上位計算機から短時間サイクルで指令を与えて
細かな経路制御や、上位計算機を介したセンサフィード
バックを実時間で行うことが困難となるという問題があ
る。また、複数アームが相対位置を保って同時に動いて
同一対象物を操作する時、通信指令の時間的ズレは、動
作位置のズレとなり、相対位置が保たれないために対象
物に過大な負荷力が作用することもあり得る。このよう
に、シリアル通信で接続された複数アームの同時動作制
御においては、通信時間が短くしてよく同期をとるこ
と、すなわち通信データ量を少なくして短時間ごとに指
令を与えることが必要である。ところが一方、複数アー
ムが同期しなくてもよい独立な動作を行う場合があるよ
うにすべての動作に上位計算機から短時間ごとの指令が
必要となるわけではない。
問題点を解決するための手段 以上の問題点を解決するために、本発明では、上位計算
機としての指令装置とアームの制御装置との間に２種類
の通信モードを設け、必要に応じて切替えを行うため
に、指令装置には指令切替え手段を、制御装置には通信
指令動作モード切替え手段を設けている。複数アームの
制御では、同時動作を行う必要のある時とアームごとに
独立な動作を行う時とで次のように切替える。同時動作
の場合には変位指令動作手段を用いて１回分の通信デー
タ量の少ない通信指令を短時間ごとに繰り返すことによ
りアームを動作させ、独立な動作の場合には絶対値指令
動作手段を用いて１回分の通信データ量は多くても通信
回数を少くして指令装置の負荷を軽減できる。絶対値指
令では１回の通信データにおける位置座標は、アームの
動作範囲に対する動作指令精度以上の分解能を有するデ
ータ長が必要であるのに対して、変位指令では１回の通
信データの位置変位は、１回の通信サイクルの間のアー
ム動作量に対する動作指令精度の分解能を有するデータ
長で十分であり、通信データ量は少なくてすむ。また、
本発明では、座標成分選択手段を用い、動作する方向に
対してのみの変位量データを通信することで動作指令を
可能としている。このため通信データ量をさらに減らす
ことができる。座標成分選択手段を効果的に利用するた
めには、アームの動作方向と座標系の特定座標軸方向と
が一致していると都合がよい。このために、本発明では
さらに、座標系更新手段および通信座標系更新手段を設
けて、動作方向に座標軸を合わせることを可能にしてい
る。
機としての指令装置とアームの制御装置との間に２種類
の通信モードを設け、必要に応じて切替えを行うため
に、指令装置には指令切替え手段を、制御装置には通信
指令動作モード切替え手段を設けている。複数アームの
制御では、同時動作を行う必要のある時とアームごとに
独立な動作を行う時とで次のように切替える。同時動作
の場合には変位指令動作手段を用いて１回分の通信デー
タ量の少ない通信指令を短時間ごとに繰り返すことによ
りアームを動作させ、独立な動作の場合には絶対値指令
動作手段を用いて１回分の通信データ量は多くても通信
回数を少くして指令装置の負荷を軽減できる。絶対値指
令では１回の通信データにおける位置座標は、アームの
動作範囲に対する動作指令精度以上の分解能を有するデ
ータ長が必要であるのに対して、変位指令では１回の通
信データの位置変位は、１回の通信サイクルの間のアー
ム動作量に対する動作指令精度の分解能を有するデータ
長で十分であり、通信データ量は少なくてすむ。また、
本発明では、座標成分選択手段を用い、動作する方向に
対してのみの変位量データを通信することで動作指令を
可能としている。このため通信データ量をさらに減らす
ことができる。座標成分選択手段を効果的に利用するた
めには、アームの動作方向と座標系の特定座標軸方向と
が一致していると都合がよい。このために、本発明では
さらに、座標系更新手段および通信座標系更新手段を設
けて、動作方向に座標軸を合わせることを可能にしてい
る。
作用 一例として、２台のアームに平行に直線動作をさせる場
合について説明する。指令装置は、通信座標系更新手段
を介して、アームの動作指令に使用する座標系の１座標
軸が動作方向と一致するように座標系パラメタを変更す
るように制御装置の座標系更新手段を起動する。同時に
動作指令のデータ単位についても、動作させる速度に合
わせて設定する。そして、変位指令モードで繰り返し同
期して２台のアームに指令を送り、アームに動作を行わ
せる。この時の指令データは１座標成分に関する変位量
である。
合について説明する。指令装置は、通信座標系更新手段
を介して、アームの動作指令に使用する座標系の１座標
軸が動作方向と一致するように座標系パラメタを変更す
るように制御装置の座標系更新手段を起動する。同時に
動作指令のデータ単位についても、動作させる速度に合
わせて設定する。そして、変位指令モードで繰り返し同
期して２台のアームに指令を送り、アームに動作を行わ
せる。この時の指令データは１座標成分に関する変位量
である。
ある平面内で複数のアームに動作させる場合には、アー
ムの動作指令に使用する座標系の１座標軸が前記平面の
法線方向と一致するように座標系を設定する。この場
合、変位指令モードでの指令データは２つの座標成分に
関する変位量データとなる。このように短い時間間隔で
動作指令を行う必要のある場合には指令装置は、座標成
分選択手段を有効に使って１回当たりの通信データ量を
小さくして、変位指令モードで制御装置に動作指令を行
う。
ムの動作指令に使用する座標系の１座標軸が前記平面の
法線方向と一致するように座標系を設定する。この場
合、変位指令モードでの指令データは２つの座標成分に
関する変位量データとなる。このように短い時間間隔で
動作指令を行う必要のある場合には指令装置は、座標成
分選択手段を有効に使って１回当たりの通信データ量を
小さくして、変位指令モードで制御装置に動作指令を行
う。
一方、複数アームが独立な動作を行う時のように、短時
間間隔で動作指令を行う必要のない場合は、指令装置
は、絶対値指令モードで動作指令を行う。この場合の指
令データは、各アームの運動自由度数の座標成分を含
み、各成分はアームの可動範囲に対する位置決め精度以
上の分解能を有するデータ長を必要とするが、動作の目
標点にアームが到達するまでに１回の通信指令だけです
むため、繰り返し変位指令を行う場合に比べ、指令装置
の負荷は小さくなる。
間間隔で動作指令を行う必要のない場合は、指令装置
は、絶対値指令モードで動作指令を行う。この場合の指
令データは、各アームの運動自由度数の座標成分を含
み、各成分はアームの可動範囲に対する位置決め精度以
上の分解能を有するデータ長を必要とするが、動作の目
標点にアームが到達するまでに１回の通信指令だけです
むため、繰り返し変位指令を行う場合に比べ、指令装置
の負荷は小さくなる。
実施例 本発明の一実施例について説明する。第１図は本実施例
におけるシステム構成の説明図である。２台のアーム1,
2が制御装置3,4によって制御され、制御装置3,4はそれ
ぞれシリアル通信で指令装置７に接続されている。
におけるシステム構成の説明図である。２台のアーム1,
2が制御装置3,4によって制御され、制御装置3,4はそれ
ぞれシリアル通信で指令装置７に接続されている。
各アームは６自由度の運動が可能なモータ駆動の垂直多
関節アームであり、アーム先端にとりつけられたハンド
の位置と姿勢を可動範囲内で任意にとることができる。
関節アームであり、アーム先端にとりつけられたハンド
の位置と姿勢を可動範囲内で任意にとることができる。
ハンドの位置と姿勢は、ハンドに固定された直交座標系
の原点とX,Y,Z軸正方向の単位ベクトルで規定され、次
のように表わされる。
の原点とX,Y,Z軸正方向の単位ベクトルで規定され、次
のように表わされる。
ただし、Pi：アームｉのハンド座標原点位置ベクトル。
Ni：アームｉのハンド座標Ｘ方向単位ベクト
ル。
ル。
Oi：アームｉのハンド座標Ｙ方向単位ベクト
ル。
ル。
Ai：アームｉのハンド座標Ｚ方向単位ベクト
ル。
ル。
第２図は指令装置の説明図である。ここで、指令装置は
プログラムされた計算機であり、２アームの動作に関す
るプログラムとデータをメモリに記憶している。動作プ
ログラム管理手段８は、アーム動作に対応づけられたコ
ードをメモリから順次読み出し、読み出されたコードに
従って指令手段９は各アームの制御装置3,4に対してシ
リアル通信手段10,11を介して動作指令を行う。指令装
置と各制御装置はRS-232Cで接続され、伝送速度は9600b
audとして使用しているので、約１ミリ秒で１バイトの
データが伝送される。
プログラムされた計算機であり、２アームの動作に関す
るプログラムとデータをメモリに記憶している。動作プ
ログラム管理手段８は、アーム動作に対応づけられたコ
ードをメモリから順次読み出し、読み出されたコードに
従って指令手段９は各アームの制御装置3,4に対してシ
リアル通信手段10,11を介して動作指令を行う。指令装
置と各制御装置はRS-232Cで接続され、伝送速度は9600b
audとして使用しているので、約１ミリ秒で１バイトの
データが伝送される。
第３図は制御装置の説明図である。現在位置確認手段13
は、アームの各関節に対応するモータの回転量検出器か
らの信号からアームの関節角度を求め、さらにアーム長
データ等からその時点のハンドの位置と姿勢を計算す
る。動作指令実行手段14は、指令装置からの動作指令に
応じてアームに動作をさせる。
は、アームの各関節に対応するモータの回転量検出器か
らの信号からアームの関節角度を求め、さらにアーム長
データ等からその時点のハンドの位置と姿勢を計算す
る。動作指令実行手段14は、指令装置からの動作指令に
応じてアームに動作をさせる。
第４図は動作指令実行手段の説明図である。アーム動作
手段18は、指定されたハンドの位置と姿勢データからア
ーム関節角度を計算し、モータを駆動してアームを動作
させる。通信指令動作モード切替手段と絶対値指令動作
手段と変位指令動作手段は、指令装置からの通信により
指令された動作の位置データを変換してハンドの位置と
姿勢を求め、アーム動作手段に送る。
手段18は、指定されたハンドの位置と姿勢データからア
ーム関節角度を計算し、モータを駆動してアームを動作
させる。通信指令動作モード切替手段と絶対値指令動作
手段と変位指令動作手段は、指令装置からの通信により
指令された動作の位置データを変換してハンドの位置と
姿勢を求め、アーム動作手段に送る。
指令装置からの動作位置指令には、絶対値指令と変位指
令の２種類がある。通信される動作位置データは、例え
ば、絶対値指令では、 MOVExxxxyyyyzzzzθθθθφφφφΨΨΨΨFvvvvss 変位指令では、 M1xxyyzzss のようなものがある。
令の２種類がある。通信される動作位置データは、例え
ば、絶対値指令では、 MOVExxxxyyyyzzzzθθθθφφφφΨΨΨΨFvvvvss 変位指令では、 M1xxyyzzss のようなものがある。
絶対値指令のはじめの４バイトMOVEは絶対値指令の動作
データであることを示し、xx……ΨΨまでの24バイトは
６つの座標成分について各４バイト（32ビット）で動作
位置を表わし、Ｆは、８つのアーム形状が指定された位
置に対応して存在するためにその中の１つを選択するフ
ラグ、vvvvは動作速度、ssはチェックサムデータであ
る。θ，φ，Ψはハンド座標のオイラー角でありθ，
φ，ΨとN,O,Aは、お互いに対応し、変換が可能であ
る。
データであることを示し、xx……ΨΨまでの24バイトは
６つの座標成分について各４バイト（32ビット）で動作
位置を表わし、Ｆは、８つのアーム形状が指定された位
置に対応して存在するためにその中の１つを選択するフ
ラグ、vvvvは動作速度、ssはチェックサムデータであ
る。θ，φ，Ψはハンド座標のオイラー角でありθ，
φ，ΨとN,O,Aは、お互いに対応し、変換が可能であ
る。
変位指令では、はじめのＭで動作データであることを示
し、次の１でxyzの３次元空間の変位量についての動作
指令データであることを示し、xxyyzzによって各成分２
バイトで動作変位量を指定する。ssはチェックサムデー
タである。２バイト目の１が他のコードである時には、
そのコードに応じて動作指令の位置データは、Ｘ方向の
成分の１次元空間変位量であったり、XY方向の成分の２
次元空間変位量であったり、θφΨのハンドの姿勢に関
する３次元空間変位量であったりする。
し、次の１でxyzの３次元空間の変位量についての動作
指令データであることを示し、xxyyzzによって各成分２
バイトで動作変位量を指定する。ssはチェックサムデー
タである。２バイト目の１が他のコードである時には、
そのコードに応じて動作指令の位置データは、Ｘ方向の
成分の１次元空間変位量であったり、XY方向の成分の２
次元空間変位量であったり、θφΨのハンドの姿勢に関
する３次元空間変位量であったりする。
本実施例においては、指令装置からの切替えコマンドに
より制御装置の絶対値指令動作モードと変位指令動作モ
ードが切り替わる。制御装置の通信動作モード切替え手
段は切替えコマンドにより通信モードフラグを絶対値指
令モードから変位指令モードを示すように切替え、現在
位置を確認し、指令現在位置として格納する。指令装置
側でも同様に現在位置を記憶しておく。変位指令モード
では指令装置と制御装置それぞれにおいて指令された変
位量を現在位置に累積加算していき、実際の動作による
現在位置と指令装置側で相違が生じないようにしてお
く。変位指令モードから絶対値指令モードへの切替え
は、指令装置からの変位指令モード終了コマンドによっ
て行われる。このようにモード切替えを行うのは、いず
れのモードであるかによって異なる通信手順を用いてい
るからである。本実施例では、変位指令モードでは指令
装置からの通信に対して制御装置が返信するというパタ
ーンを繰り返し、絶対値指令モードでは、指令装置と制
御装置のどちらから通信を開始してもよいようになって
いる。この違いは指令データに対する動作の違いでもあ
る。すなわち、変位指令では動作変位量は単位時間に動
作すべき目標位置までの変位量であり、指令が単位時間
ごとに繰り返されることによってアームは連続的に動作
する。一方、絶対値指令では動作目標位置は絶対量で指
示され、動作速度も指示されており、動作目標位置まで
の経路は制御装置が補間して動作を行う。動作目標位置
まで到達すると制御装置からの通信により動作が完了し
たことを指令装置は確認する。変位指令モードでは、変
位指令動作手段は指令された変位量データに変換を行っ
て、これを指令現在位置に加算して指令現在位置とし、
動作すべき目標位置としてアーム動作手段に送る。この
処理のフローチャートを第５図に示す。XYZ座標の変位
量データの変換には３×３の行列Ｔを乗ずることによっ
て変換を行う。変位指令モードでは、指令変位量データ
の座標成分が選択的であるので、変位量データの示す座
標系を適当に変更することにより通信データ量を減らす
ことができるが、座標系更新手段は、行列Ｔを更新す
る。指令装置は行列Ｔを変更するコマンドとそのデータ
を通信して通信座標系更新手段により座標系更新手段を
起動し、座標系を変更することができる。
より制御装置の絶対値指令動作モードと変位指令動作モ
ードが切り替わる。制御装置の通信動作モード切替え手
段は切替えコマンドにより通信モードフラグを絶対値指
令モードから変位指令モードを示すように切替え、現在
位置を確認し、指令現在位置として格納する。指令装置
側でも同様に現在位置を記憶しておく。変位指令モード
では指令装置と制御装置それぞれにおいて指令された変
位量を現在位置に累積加算していき、実際の動作による
現在位置と指令装置側で相違が生じないようにしてお
く。変位指令モードから絶対値指令モードへの切替え
は、指令装置からの変位指令モード終了コマンドによっ
て行われる。このようにモード切替えを行うのは、いず
れのモードであるかによって異なる通信手順を用いてい
るからである。本実施例では、変位指令モードでは指令
装置からの通信に対して制御装置が返信するというパタ
ーンを繰り返し、絶対値指令モードでは、指令装置と制
御装置のどちらから通信を開始してもよいようになって
いる。この違いは指令データに対する動作の違いでもあ
る。すなわち、変位指令では動作変位量は単位時間に動
作すべき目標位置までの変位量であり、指令が単位時間
ごとに繰り返されることによってアームは連続的に動作
する。一方、絶対値指令では動作目標位置は絶対量で指
示され、動作速度も指示されており、動作目標位置まで
の経路は制御装置が補間して動作を行う。動作目標位置
まで到達すると制御装置からの通信により動作が完了し
たことを指令装置は確認する。変位指令モードでは、変
位指令動作手段は指令された変位量データに変換を行っ
て、これを指令現在位置に加算して指令現在位置とし、
動作すべき目標位置としてアーム動作手段に送る。この
処理のフローチャートを第５図に示す。XYZ座標の変位
量データの変換には３×３の行列Ｔを乗ずることによっ
て変換を行う。変位指令モードでは、指令変位量データ
の座標成分が選択的であるので、変位量データの示す座
標系を適当に変更することにより通信データ量を減らす
ことができるが、座標系更新手段は、行列Ｔを更新す
る。指令装置は行列Ｔを変更するコマンドとそのデータ
を通信して通信座標系更新手段により座標系更新手段を
起動し、座標系を変更することができる。
指令装置では動作プログラムのコードをメモリから読み
出し、複腕同時動作のコードであれば変位指令モードに
切替えて各制御装置に指令を出し、単腕の独立動のコー
ドであれば絶対値指令モードで動作指令を出す。この処
理のフローチャートを第６図に示す。
出し、複腕同時動作のコードであれば変位指令モードに
切替えて各制御装置に指令を出し、単腕の独立動のコー
ドであれば絶対値指令モードで動作指令を出す。この処
理のフローチャートを第６図に示す。
発明の効果 以上のように本発明では、細かく制御指令する必要のあ
る場合には１回当たりの通信データ量の少ない変位指令
モードを、そうでない場合には通信回数の少なくてすむ
絶対値指令モードを用いるように通信指令動作モード切
替えが可能となり、指令装置として上位計算機を効率的
に利用できる。また、変位指令モードでは、選択的に位
置データの座標成分を通信するため、通信データ量を少
なくすることができ、特に、シリアル通信で制御装置が
接続された複数アームの制御単位時間を短かくすること
ができ、複数アームの動作の同期を細かく制御できる。
る場合には１回当たりの通信データ量の少ない変位指令
モードを、そうでない場合には通信回数の少なくてすむ
絶対値指令モードを用いるように通信指令動作モード切
替えが可能となり、指令装置として上位計算機を効率的
に利用できる。また、変位指令モードでは、選択的に位
置データの座標成分を通信するため、通信データ量を少
なくすることができ、特に、シリアル通信で制御装置が
接続された複数アームの制御単位時間を短かくすること
ができ、複数アームの動作の同期を細かく制御できる。
第１図は本発明の一実施例におけるシステム構成の説明
図、第２図は指令装置の説明図、第３図は制御装置の説
明図、第４図は動作指令実行手段の説明図、第５図およ
び第６図は本発明の一実施例の動作フローチャート図で
ある。 1,2……６軸垂直多関節アーム、3,4……制御装置、5,6
……シリアル通信ケーブル、７……指令装置、８……動
作プログラム管理手段、９……指令手段、10,11,12……
シリアル通信手段、13……現在位置確認手段、14……動
作指令実行手段、15……通信指令動作モード切替え手
段、16……絶対値指令動作手段、17……変位指令動作手
段、18……アーム動作手段、19……通信座標系更新手
段、20……座標系更新手段。
図、第２図は指令装置の説明図、第３図は制御装置の説
明図、第４図は動作指令実行手段の説明図、第５図およ
び第６図は本発明の一実施例の動作フローチャート図で
ある。 1,2……６軸垂直多関節アーム、3,4……制御装置、5,6
……シリアル通信ケーブル、７……指令装置、８……動
作プログラム管理手段、９……指令手段、10,11,12……
シリアル通信手段、13……現在位置確認手段、14……動
作指令実行手段、15……通信指令動作モード切替え手
段、16……絶対値指令動作手段、17……変位指令動作手
段、18……アーム動作手段、19……通信座標系更新手
段、20……座標系更新手段。
Claims (10)
- 【請求項１】アームと前記アームの制御装置と指令装置
とから構成され、前記指令装置は前記アームの動作のプ
ログラムを管理する管理手段と前記アームの制御装置へ
の動作指令を行う指令手段を有し、前記制御装置と前記
指令装置はシリアル通信手段で接続され、前記制御装置
が指令装置からの通信指令によりアーム先端のハンドの
現在位置を確認し指令装置へ返信する現在位置確認手段
と、指令装置からの通信指令によりハンドの移動目標位
置を規定する空間位置信号を受ける動作指令実行手段を
有し、さらに前記動作指令実行手段は、前記空間位置信
号が、方形座標系に関する座標値の絶対値の組である絶
対値指令か、直前に確認された現在位置または前回の動
作指令位置からの動作変位量である変位指令かの判別ま
たは切替えを行う通信指令動作モード切替え手段と、前
記空間位置信号が絶対値指令である場合に、座標値の組
を今回の動作指令位置とする絶対値指令動作手段と、前
記空間位置信号が変位指令である場合に、直前に確認さ
れた現在位置または前回の動作指令位置の座標値の組に
変位量を加算したものを今回の動作指令位置とする変位
指令動作手段と、前記動作指令位置に応じて、駆動され
る軸の動作量を算出し駆動してアームを動作させるアー
ム動作手段とを有することを特徴とするアーム制御装
置。 - 【請求項２】指令装置は、複数の座標成分のうち部分的
に座標成分を選択して選択された座標成分のみ変位量の
データを通信伝送する座標成分選択手段を有し、制御装
置の前記変位指令動作手段は、選択された座標成分を判
別し、選択された座標成分についてのみ変位量の加算を
行い、今回の動作指令位置とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のアーム制御装置。 - 【請求項３】空間位置信号において使用される座標系を
規定するパラメータを記憶・更新する座標系更新手段を
制御装置が有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のアーム制御装置。 - 【請求項４】制御装置は、座標系を規定するパラメータ
を指令装置からの通信指令により更新する座標系更新手
段を有することを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
のアーム制御装置。 - 【請求項５】通信伝送される変位量データの単位を記憶
・更新する手段を制御装置が有し、データの単位が座標
成分ごとに可変となるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載のアーム制御装置。 - 【請求項６】複数のアームと、前記各アームの制御装置
と、前記各制御装置にシリアル通信手段で接続され、各
アームの動作プログラムを管理する指令装置とから構成
され、前記各制御装置が、指令装置からの通信によりア
ーム先端のハンドの現在位置を確認し指令装置へ返信す
る現在位置確認手段と、指令装置からの通信によりハン
ドの移動目標位置を規定する空間位置信号を受ける動作
指令実行手段とを有し、さらに前記動作指令実行手段
は、前記空間位置信号が、方形座標系に関する座標値の
絶対値の組である絶対値指令か、直前に確認された現在
位置または前回の動作指令位置の方形座標値からの変位
量である変位指令かの判別または切替えを行う通信指令
動作モード切替え手段と、前記空間位置信号が絶対値指
令である場合に、座標値の組を今回の動作指令位置とす
る絶対値指令動作手段と、前記空間位置信号が変位指令
である場合に、直前に確認された現在位置または前回の
動作指令位置の座標値の組に変位量を加算したものを今
回の動作指令位置とする変位指令動作手段と、前記動作
指令位置に応じて、駆動される軸の動作量を算出し駆動
してアームを動作させるアーム動作手段とを有し、前記
指令装置は、動作プログラムにしたがって、各アームに
独立な非同期動作をさせる場合には絶対値指令を用い、
複数アームに連続経路を同期させながら動作させる場合
には変位指令を用いるようにした指令切替え手段を有す
ることを特徴とするアーム制御装置。 - 【請求項７】指令装置は、複数の座標成分のうち部分的
に座標成分を選択して選択された座標成分のみ変位量の
データを通信伝送する座標成分選択手段を有し、各制御
装置の前記変位指令動作手段は、選択された座標成分を
判別し、選択された座標成分についてのみ変位量の加算
を行い、今回の動作指令位置とすることを特徴とする特
許請求の範囲第６項記載のアーム制御装置。 - 【請求項８】空間位置信号において使用される座標系を
規定するパラメータを記憶・更新する座標系更新手段を
各制御装置の少なくとも１つが有することを特徴とする
特許請求の範囲第６項記載のアーム制御装置。 - 【請求項９】制御装置は座標系を規定するパラメータを
指令装置からの通信指令により更新する通信座標系更新
手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第８項記
載のアーム制御装置。 - 【請求項１０】通信伝送される変位量データの単位を記
憶・更新する手段を各制御装置の少なくとも１つが有
し、データの単位が座標成分ごとに可変となるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載のアーム
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173031A JPH0789293B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | ア−ム制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61173031A JPH0789293B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | ア−ム制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6329810A JPS6329810A (ja) | 1988-02-08 |
| JPH0789293B2 true JPH0789293B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=15952918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61173031A Expired - Lifetime JPH0789293B2 (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | ア−ム制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789293B2 (ja) |
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-
1986
- 1986-07-23 JP JP61173031A patent/JPH0789293B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6329810A (ja) | 1988-02-08 |
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