JPH0797288B2 - 多関節マニピユレ−タの制御方法 - Google Patents
多関節マニピユレ−タの制御方法Info
- Publication number
- JPH0797288B2 JPH0797288B2 JP59053535A JP5353584A JPH0797288B2 JP H0797288 B2 JPH0797288 B2 JP H0797288B2 JP 59053535 A JP59053535 A JP 59053535A JP 5353584 A JP5353584 A JP 5353584A JP H0797288 B2 JPH0797288 B2 JP H0797288B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- control
- manual
- route
- memory
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4067—Restoring data or position after power failure or other interruption
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50103—Restart, reverse, return along machined path, stop
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、産業用ロボット、特に複雑かつ狭隘な空間で
移動する多関節マニピユレータの制御方法に関する。
移動する多関節マニピユレータの制御方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 現在、産業用ロボット、例えば遠隔操作で制御される多
関節マニピユレータは色々な分野で開発されているが、
この多関節マニピユレータにはその目的に応じて例えば
複雑で狭隘な空間を移動して点検作業を行なうことを要
求されるものがある。
関節マニピユレータは色々な分野で開発されているが、
この多関節マニピユレータにはその目的に応じて例えば
複雑で狭隘な空間を移動して点検作業を行なうことを要
求されるものがある。
ところで、多関節マニピユレータの運動制御方法は大体
２つに分けることができる。１つは手動による制御、他
の１つは自動による制御である。前者の手動による制御
はオペレータが遠隔操縦するもので、スイツチ，ジヨイ
ステイツクなどにより動かすもの、またはマスタースレ
ーブ方式によるものなどがある。後者の自動による制御
は、予じめ決められた手順に従つて操作されるもので、
手順の教示方式によりシーケンス方式，プレイバツク方
式，プログラム方式などがある。また、最近では知能を
持つものとして、感覚及び認識機能を持ちそれによつて
行動を決定するものが試みられている。
２つに分けることができる。１つは手動による制御、他
の１つは自動による制御である。前者の手動による制御
はオペレータが遠隔操縦するもので、スイツチ，ジヨイ
ステイツクなどにより動かすもの、またはマスタースレ
ーブ方式によるものなどがある。後者の自動による制御
は、予じめ決められた手順に従つて操作されるもので、
手順の教示方式によりシーケンス方式，プレイバツク方
式，プログラム方式などがある。また、最近では知能を
持つものとして、感覚及び認識機能を持ちそれによつて
行動を決定するものが試みられている。
ところが、一般に複雑かつ狭隘な空間内で多関節マニピ
ユレータを手動させる場合、手動による遠隔操縦では、
周囲の構造物に接触したり元の位置に戻すのがむずかし
くなつたりする。そこで、自動であらかじめ決められた
手順に従つて制御する自動制御方法が採られることが多
いが、自動制御だけでは操作のための自由度がないので
手動による制御も可能な多関節マニピユレータの制御方
法が望まれていた。
ユレータを手動させる場合、手動による遠隔操縦では、
周囲の構造物に接触したり元の位置に戻すのがむずかし
くなつたりする。そこで、自動であらかじめ決められた
手順に従つて制御する自動制御方法が採られることが多
いが、自動制御だけでは操作のための自由度がないので
手動による制御も可能な多関節マニピユレータの制御方
法が望まれていた。
これらの要望を満たす多関節マニピユレータの制御方法
としては、自動で予じめ決められた手順に従つて制御し
既に決められた手順とは違う動作をさせたい時、その時
点で手動に切り換えてオペレータによる遠隔操縦によつ
てマニピユレータを動作させ、目的の移動作業が終了し
た後再び自動制御に戻り、次の移動を行なうという制御
方法が考えられる。しかしながら、このように手動によ
る試行錯誤によつて複雑で狭隘な空間でマニピユレータ
を動作させた後、再び自動制御するため元の位置すなわ
ち手動制御の初期状態に戻すのは動かした関節の数、周
囲の状況にもよるが必ずしも容易ではなかつた。
としては、自動で予じめ決められた手順に従つて制御し
既に決められた手順とは違う動作をさせたい時、その時
点で手動に切り換えてオペレータによる遠隔操縦によつ
てマニピユレータを動作させ、目的の移動作業が終了し
た後再び自動制御に戻り、次の移動を行なうという制御
方法が考えられる。しかしながら、このように手動によ
る試行錯誤によつて複雑で狭隘な空間でマニピユレータ
を動作させた後、再び自動制御するため元の位置すなわ
ち手動制御の初期状態に戻すのは動かした関節の数、周
囲の状況にもよるが必ずしも容易ではなかつた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、複雑かつ狭隘な空間を移動する多関節マニピユレー
タを手動で操縦した場合、手動制御の始めの位置に容易
に戻すための多関節マニピユレータの制御方法を提供す
るにある。
は、複雑かつ狭隘な空間を移動する多関節マニピユレー
タを手動で操縦した場合、手動制御の始めの位置に容易
に戻すための多関節マニピユレータの制御方法を提供す
るにある。
本発明は上記目的を達成するために、少くとも手動によ
る制御可能な１つ以上の関節をもつ多関節マニピユレー
タの制御方法において前記マニピユレータの手動制御の
初期位置から最終位置までの経路を順次メモリに格納す
るとともにこのメモリに格納されたデータを逆に追従す
ることによつて前記マニピユレータの初期位置に戻るよ
うに構成したものである。そして、手動制御の初期位置
に戻る経路のうちループを形成する経路はその交差地点
のみを通過するように構成されている。
る制御可能な１つ以上の関節をもつ多関節マニピユレー
タの制御方法において前記マニピユレータの手動制御の
初期位置から最終位置までの経路を順次メモリに格納す
るとともにこのメモリに格納されたデータを逆に追従す
ることによつて前記マニピユレータの初期位置に戻るよ
うに構成したものである。そして、手動制御の初期位置
に戻る経路のうちループを形成する経路はその交差地点
のみを通過するように構成されている。
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は、本発明の多関節マニピユレータの操作経路図
を示したものである。同図においてマニピユレータの先
端の経路は１で示されており、この経路１はマニピユレ
ータが周囲の構造物２に接触せずに移動していくように
予じめ各腕の動作手順が決められている。つまり、各腕
の座標の変化がテーブルとして用意されている。そして
マニピユレータを自動制御から手動制御に切り変えた位
置で各腕の座標を初期位置 （たゞしｉは軸番号）とする。この位置からオペレータ
が手動で遠隔操縦すると、当然のことながら各腕の座標
は変わつていくが、これは予じめ教え込まれているテー
ブルの値からはずれていくので、目的動作終了後再び自
動制御しようとする場合は教え込まれているテーブル上
の値である元の位置、ここでは手動制御を始めた初期位
置 に戻らなければ次の自動制御を続けることができない。
を示したものである。同図においてマニピユレータの先
端の経路は１で示されており、この経路１はマニピユレ
ータが周囲の構造物２に接触せずに移動していくように
予じめ各腕の動作手順が決められている。つまり、各腕
の座標の変化がテーブルとして用意されている。そして
マニピユレータを自動制御から手動制御に切り変えた位
置で各腕の座標を初期位置 （たゞしｉは軸番号）とする。この位置からオペレータ
が手動で遠隔操縦すると、当然のことながら各腕の座標
は変わつていくが、これは予じめ教え込まれているテー
ブルの値からはずれていくので、目的動作終了後再び自
動制御しようとする場合は教え込まれているテーブル上
の値である元の位置、ここでは手動制御を始めた初期位
置 に戻らなければ次の自動制御を続けることができない。
しかしながら、マニピユレータを手動で遠隔操縦するこ
とは、オペレータが目的に向つて複雑で狭隘な空間を自
在に経路３のように試行錯誤的に腕を動かしていくの
で、再びオペレータが手動遠隔操縦で元の位置に戻すこ
とは大変な時間を要することになる。
とは、オペレータが目的に向つて複雑で狭隘な空間を自
在に経路３のように試行錯誤的に腕を動かしていくの
で、再びオペレータが手動遠隔操縦で元の位置に戻すこ
とは大変な時間を要することになる。
そこで本発明では、手動遠隔操縦で経路３のように腕を
動かしていく場合、それらの座標の変化（ｘ1i′,
y1i′），（ｘ2i′,y2i′），…を自ら記憶し、この記
憶に基づいてテーブルを作り、目的動作が終了した後、
元の位置に戻る時に自らの記憶を逆にたどることによつ
て経路３を逆に通り、無理なく元の位置に戻るという制
御システムを採用している。このことを第２図のフロー
チャートでさらに詳しく説明すると、自動制御から手動
制御えの切換え指令が出されると、第１ステツプで手動
切換えがなされ、次の第２ステツプでは手動遠隔操縦が
行なわれる。第３ステツプでは各腕の座標がメモリに格
納されるとともにメモリではテーブルが作成される。次
の第４ステツプでは目的が達成されたか否かの判定が行
なわれ、目的が達成されていなければ第２ステツプから
の動作が繰り返えされる。そして、目的が達成されれ
ば、次の第５ステツプにおいてメモリに格納されている
メモリテーブルを逆からたどつて各腕の動作を制御し、
第６ステツプでは元の位置に戻つたかどうかの判定がな
される。もし元の位置でないならば第５ステツプからの
動作が繰り返えされる。そして、元の位置に達したなら
ば、次のステツプの自動制御へ切り換えられる。
動かしていく場合、それらの座標の変化（ｘ1i′,
y1i′），（ｘ2i′,y2i′），…を自ら記憶し、この記
憶に基づいてテーブルを作り、目的動作が終了した後、
元の位置に戻る時に自らの記憶を逆にたどることによつ
て経路３を逆に通り、無理なく元の位置に戻るという制
御システムを採用している。このことを第２図のフロー
チャートでさらに詳しく説明すると、自動制御から手動
制御えの切換え指令が出されると、第１ステツプで手動
切換えがなされ、次の第２ステツプでは手動遠隔操縦が
行なわれる。第３ステツプでは各腕の座標がメモリに格
納されるとともにメモリではテーブルが作成される。次
の第４ステツプでは目的が達成されたか否かの判定が行
なわれ、目的が達成されていなければ第２ステツプから
の動作が繰り返えされる。そして、目的が達成されれ
ば、次の第５ステツプにおいてメモリに格納されている
メモリテーブルを逆からたどつて各腕の動作を制御し、
第６ステツプでは元の位置に戻つたかどうかの判定がな
される。もし元の位置でないならば第５ステツプからの
動作が繰り返えされる。そして、元の位置に達したなら
ば、次のステツプの自動制御へ切り換えられる。
第３図は、上述したような制御を行なうためのブロツク
構成図の概要を示すものである。中央処理装置CPU4は操
作部５のスイツチ，ジヨイステイツクなどからの遠隔操
縦信号によりモータ駆動回路部８に制御信号を送り、動
作制御を行ない位置信号送受信部７からの各腕の位置を
メモリ６に格納する。また、手動を解除するための指令
を操作部から受けることによつてメモリ６内の記憶を基
に駆動回路部８に制御信号を送り、この信号によりマニ
ピユレータは制御される。
構成図の概要を示すものである。中央処理装置CPU4は操
作部５のスイツチ，ジヨイステイツクなどからの遠隔操
縦信号によりモータ駆動回路部８に制御信号を送り、動
作制御を行ない位置信号送受信部７からの各腕の位置を
メモリ６に格納する。また、手動を解除するための指令
を操作部から受けることによつてメモリ６内の記憶を基
に駆動回路部８に制御信号を送り、この信号によりマニ
ピユレータは制御される。
したがつて、本実施例によれば、複雑で狭隘な空間にお
いて、多関節マニピユレータを手動で操縦しても自動制
御できる位置まで容易に戻すことができる。
いて、多関節マニピユレータを手動で操縦しても自動制
御できる位置まで容易に戻すことができる。
第４図は、本発明の実施例における他の場合の多関節マ
ニピユレータの操作経路図である。同図に示すように予
じめ自動制御のために決められた経路１の途中の位置
（ｘni,yni）において手動遠隔操縦に切り換えられ、以
後手動により経路９に示すように何回も試行錯誤を繰り
返し、目的位置（ｘmi′,ymi′）に到達したとする。本
実施例では、上記実施例と同様に手動操縦の際各腕の座
標の変化を自ら記憶していくが、目的を達成した後、手
動制御によつてメモリされた経路９のうち閉じた経路10
が存在すると、このような経路10は元の位置に戻るため
には無駄な経路となるから、このような経路10は省いて
その交差点のみを含む経路11を通つて自動で元の位置
（ｘni,yni）に戻るという制御がとられる。
ニピユレータの操作経路図である。同図に示すように予
じめ自動制御のために決められた経路１の途中の位置
（ｘni,yni）において手動遠隔操縦に切り換えられ、以
後手動により経路９に示すように何回も試行錯誤を繰り
返し、目的位置（ｘmi′,ymi′）に到達したとする。本
実施例では、上記実施例と同様に手動操縦の際各腕の座
標の変化を自ら記憶していくが、目的を達成した後、手
動制御によつてメモリされた経路９のうち閉じた経路10
が存在すると、このような経路10は元の位置に戻るため
には無駄な経路となるから、このような経路10は省いて
その交差点のみを含む経路11を通つて自動で元の位置
（ｘni,yni）に戻るという制御がとられる。
したがつて、本実施例によると、手動で腕を動かした場
合元の位置に自動でかつ無駄なく容易に戻ることができ
る。
合元の位置に自動でかつ無駄なく容易に戻ることができ
る。
以上説明したように、本発明の多関節マニピユレータの
制御方法によれば、複雑で狭隘な空間で多関節マニピユ
レータを手動で遠隔操縦した後、手動制御を始めた初期
位置に短時間で容易に戻ることができる。
制御方法によれば、複雑で狭隘な空間で多関節マニピユ
レータを手動で遠隔操縦した後、手動制御を始めた初期
位置に短時間で容易に戻ることができる。
また、本発明は教示操作を含めており、試行錯誤で操作
するオペレータの操作の無駄な操作をショートカット
し、無駄のない動きにすることもできる。
するオペレータの操作の無駄な操作をショートカット
し、無駄のない動きにすることもできる。
第１図は本発明の一実施例の操作経路図、第２図は本発
明の一実施例の制御方法を示すフローチャート、第３図
は本発明の一実施例のブロツク構成図、第４図は本発明
の実施例における他の場合の操作径路図である。 １……自動制御時の経路、２……構造物 3,9,10,11……手動制御時の経路 ４……CPU、５……操作部 ６……メモリ、７……位置信号送受信器 ８……モータ駆動回路図
明の一実施例の制御方法を示すフローチャート、第３図
は本発明の一実施例のブロツク構成図、第４図は本発明
の実施例における他の場合の操作径路図である。 １……自動制御時の経路、２……構造物 3,9,10,11……手動制御時の経路 ４……CPU、５……操作部 ６……メモリ、７……位置信号送受信器 ８……モータ駆動回路図
Claims (1)
- 【請求項１】少くとも手動による制御可能な１つ以上の
関節を持つ多関節マニピュレータの制御方法において、
前記マニピュレータの手動制御の初期位置から最終位置
までの経路を順次メモリに格納するとともに前記メモリ
に格納されたデータを逆に追従することによって前記マ
ニピュレータを手動制御の当初位置に戻るように構成
し、前記手動制御の初期位置に戻る経路のうちループを
形成する経路はその交差地点のみを通過することを特徴
とする多関節マニピュレータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053535A JPH0797288B2 (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 多関節マニピユレ−タの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053535A JPH0797288B2 (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 多関節マニピユレ−タの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198604A JPS60198604A (ja) | 1985-10-08 |
| JPH0797288B2 true JPH0797288B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=12945496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59053535A Expired - Lifetime JPH0797288B2 (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | 多関節マニピユレ−タの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797288B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2584225B2 (ja) * | 1987-04-08 | 1997-02-26 | フアナツク株式会社 | 数値制御装置 |
| JP2556963Y2 (ja) * | 1987-12-10 | 1997-12-08 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
| JPH1011124A (ja) | 1996-06-20 | 1998-01-16 | Fanuc Ltd | ロボットの後退実行機能を備えたロボット制御装置 |
| CN106039620B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-12-07 | 合肥市嘉升电子科技有限公司 | 可按任意设定路径自动灭火的消防水炮控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5597606A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Memory/reproduction system for manual operation of numerical control |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP59053535A patent/JPH0797288B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198604A (ja) | 1985-10-08 |
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