JPH08323665A - ロボットの教示制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連動する複数のマニピュレータに対し手動操
作にて教示作業を行う場合に、教示時間が短縮でき、操
作性のよいロボット教示制御装置を提供することを目的
とする。 【構成】 教示装置６にマニピュレータ選択キー１０
と、動作モード選択キー１１と、教示選択キー１４とを
設け、制御装置５に絶対姿勢維持連動制御手段を設け
て、連動動作モードでは、ハンドリング用マニピュレー
タ２を手動操作したとき、絶対姿勢維持連動制御手段が
基準座標系Σ0におけるハンド座標系Σwとツール座標系
Σtとの相対位置関係を保ちかつツール座標系Σtの絶対
姿勢を維持するように0Ａw’と0Ａt’を演算して、各マ
ニピュレータの駆動軸の駆動量を求めて出力することに
より、溶接用マニピュレータ１が溶接姿勢を最適に保っ
たまま連動動作するため、教示時間の短縮及び操作性の
向上が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のマニピュレータ
が協調作業を行うティーチングプレイバック方式の産業
用ロボットシステムにおいて、手動操作で教示する教示
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業用ロボットには、より多種多
様でかつ複雑なワークへの対応が求められている。特
に、多品種少量生産への適用や設備装置の抑制のため
に、ワーク毎に固有の治具を用いないで、それぞれがワ
ークやツールを把持して協調して作動する複数のマニピ
ュレータを用いた生産システムが導入され始めている。

【０００３】図２は溶接作業における複数ロボットシス
テムの一例を示している。図２において、１は溶接用マ
ニピュレータで手首先端には、ツールとして溶接用トー
チ３が取り付けられている。２はハンドリング用マニピ
ュレータで手首先端にはワーク（図示せず）を把持する
ハンド４が取り付けられている。５は溶接用マニピュレ
ータ１及びハンドリング用マニピュレータ２の動作を制
御する制御装置、６は各マニピュレータ１，２を手動操
作することによりその動作プログラムを制御装置５に教
示する教示装置である。

【０００４】２つのマニピュレータ１，２は、図８に示
したワーク７の溶接線ＬをＰ0から点Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3を経
て点Ｐ4まで下向き溶接作業をするものとする。点Ｐ0〜
Ｐ1間および点Ｐ3〜Ｐ4間は直線であり、１または２の
いずれか一方のマニピュレータの動作でも作業ができ
る。点Ｐ1〜Ｐ3間は曲線でありハンドリング用マニピュ
レータ２と溶接用マニピュレータ１の両方が協調して動
作することが望ましい。また、溶接期間を通じて溶接ト
ーチ３は、絶対姿勢が下向きであり、かつ、所定のアー
ク長となるようにワーク７の開先に対して所定の相対位
置関係にあることが要求される。教示はマニピュレータ
１，２の動作途中の特異点を考慮して教示点（図８の点
Ｐ0，Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4）を設定して各教示点毎に前
記姿勢と位置及び速度を教示して行い、マニピュレータ
１，２は各教示点間の両マニピュレータ間の相対速度が
一定であるように動作する。

【０００５】以下に、従来のマニピュレータの教示制御
装置について説明する。図６は従来のロボットの教示制
御装置の動作を説明するための模式図である。図６
（ａ）に示すように、教示装置を用いて、まずハンドリ
ング用マニピュレータ２と溶接用マニピュレータ１をそ
れぞれ単独に動作させて、ワーク７上の点Ｐ0に対し溶
接用トーチ３が最適な溶接姿勢と相対位置になるよう位
置決めし、教示点Ｐ0を登録する。この登録操作により
教示点Ｐ0に対するハンドリング用マニピュレータ２及
び溶接用マニピュレータ１の各関節の角度データが教示
データとして制御装置５に記憶される。次にハンドリン
グ用マニピュレータ２のみを動作させワーク７のみを移
動させ教示点Ｐ1を登録する。続いて点Ｐ2について教示
するが、図６（ａ）の状態からハンドリング用マニピュ
レータ２のみを動作させワーク７のみを移動させると、
ワーク７と溶接用トーチ３とが接触してしまう。このた
め、図６（ｂ）に示すように、いったん溶接用トーチ３
をワーク７に接触しない位置まで遠ざけるよう溶接用マ
ニピュレータ１を動作させる。その後で図６（ｃ）に示
すように、ワーク７を所望の位置と姿勢になるようにハ
ンドリング用マニピュレータ２を動作させる。続いて図
６（ｄ）に示すように再び溶接用マニピュレータ１を動
作させ、点Ｐ2に対し溶接用トーチ３がもとの相対位置
と溶接姿勢となるように移動して、教示点Ｐ2を登録す
る。さらに、教示点Ｐ3を教示登録するが、このときは
ワーク７のみを移動させてもワーク７と溶接用トーチ３
とが接触することはないので、まず、ハンドリング用マ
ニピュレータ２を動作させてワーク７を適当な位置に移
動した後、溶接用マニピュレータ１を動作して点Ｐ3に
対し溶接用トーチ３を位置決めし、教示点Ｐ3を登録す
ればよい。最後の教示点Ｐ4の教示登録には再びハンド
リング用マニピュレータ２のみを動作してワーク７のみ
を移動すればよい。

【０００６】このように教示作業中に干渉を避けるため
にワーク７から溶接用トーチ３を退避させると、操作回
数が増し教示時間が長くなるばかりでなく、いったんト
ーチ姿勢が不明確となってしまい適正な姿勢維持が困難
になる。そこで、この溶接用トーチ３を退避させること
なく教示する試みが特開平５−１６０８４号広報によっ
て開示された。この教示制御装置の構成は図２に示した
制御装置５が、後述する単独連動操作選択手段と、動作
指示スイッチ手段と、手動操作教示手段を備え、この手
動操作教示手段が、ハンドリング用マニピュレータを手
動操作して一つの教示点から次の教示点に移動するとき
に、ワークの位置姿勢を変えても、手動操作開始時の溶
接用トーチのワークに対する相対位置姿勢を維持し続け
るように、溶接用マニピュレータを連動動作制御するコ
ンピュータからなっている。

【０００７】以下、この特開平５−１６０８４号広報に
よって開示された従来のロボットの教示制御装置の動作
について図面を参照しながら説明する。図７は上記従来
のロボットの教示制御装置の教示方法を説明するための
模式図である。まず図７（ａ）に示すように、ハンドリ
ング用マニピュレータ２と溶接用マニピュレータ１を個
々に動作させて、ワーク７上の点Ｐ1に対し溶接用トー
チ３が最適な溶接姿勢となるよう位置決めし、教示点Ｐ
1を登録する。次に前記連動動作モードを用いてハンド
リング用マニピュレータ２を手動操作することにより、
ワーク７に対する溶接用トーチ３の位置及び姿勢が維持
されたまま図７（ｂ）の状態まで連動動作される。その
後、図７（ｃ）に示すように点Ｐ2を教示するため溶接
用マニピュレータ１のみを手動操作し、溶接用トーチ３
の先端を点Ｐ2に位置決めし、さらに図７（ｄ）に示す
ように溶接用トーチ３の姿勢が教示点Ｐ1と同様の最適
な溶接姿勢になるように溶接用マニピュレータ１を手動
操作した後教示点Ｐ2を登録するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のロボットの教示制御装置では、連動動作により前教
示点に対して教示した溶接用トーチの最適な姿勢が変わ
ってしまい、再度時間を要して最適な溶接姿勢に合わせ
なおす必要があり、教示点数が増えれば増えるほど操作
回数がかさみ、その結果教示時間が長くなり作業効率が
低下する、あるいは教示点間で溶接用トーチ姿勢が微妙
に変化してしまい良好な溶接が得られないという問題点
を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、協調動作をさせる複数のマニピュレータに対し教示
装置を用いて手動動作にて教示作業を行う場合、ワーク
に対し干渉を避けるために大幅に作業用ツールを退避さ
せる操作を行う必要がなく、かつ一定の作業用ツール姿
勢で連続的に教示でき教示作業の時間短縮が行えるロボ
ットの制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、あらかじめ定められた基準座標系にそれぞ
れ関連づけられた基底座標系を持つ複数のマニピュレー
タと、これら複数のマニピュレータの動作を制御する制
御装置と、マニピュレータの動作を手動操作で制御装置
に教示する教示装置とを備えた複数ロボットシステムに
おいて、前記教示装置に手動操作するマニピュレータを
指定する操作マニピュレータ指定手段と、操作マニピュ
レータのみを動作させる単独動作モードか操作マニピュ
レータの動作に連動して連動対象マニピュレータも動作
させる連動動作モードかを選択する動作モード選択手段
とを備え、前記制御装置に、連動動作モードで操作マニ
ピュレータを手動操作したときに連動対象マニピュレー
タが前記基準座標系でツールの初期の絶対姿勢と操作マ
ニピュレータと連動対象マニピュレータのそれぞれのツ
ールの先端の相対位置関係を初期の相対位置関係に維持
しながら動作するよう制御する絶対姿勢維持連動制御手
段を備える構成を有している。

【００１１】

【作用】上記構成において、教示装置を用いて複数のマ
ニピュレータに協調動作を教示するとき、まず、操作マ
ニピュレータ指定手段により手動操作するマニピュレー
タが指定され、動作モード選択手段で連動動作モードを
選択することにより、操作マニピュレータの手動操作で
連動対象マニピュレータも動作する。このとき、絶対姿
勢維持連動制御手段が、あらかじめ設定された基準座標
系における連動対象マニピュレータの絶対姿勢及び両マ
ニピュレータの作業用ツール間の相対位置が保持される
ように制御する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。本実施例の全体構成はすでに説明し
た図２と同様なものである。本実施例の特徴は教示装置
６と、制御装置５の構成にある。図４において６は教示
装置で、キー操作パネル部８と表示部９からなってい
る。キー操作パネル部８には、手動操作するマニピュレ
ータを切り替え選択するマニピュレータ選択キー１０、
単独動作モードと連動動作モードとを切り替え選択する
動作モード選択キー１１、動作座標系選択キー１２、操
作マニピュレータを実際に動作指示する各軸動作キー１
３、連動動作可能なマニピュレータに連動動作を教示す
るかどうかを選択する教示選択キー１４が設けられてお
り、表示部９には操作内容、設定及び状態の表示や各種
メッセージが表示される構成となっている。

【００１３】図３は図２に示した溶接用マニピュレータ
１及びハンドリング用マニピュレータ２の模式図であ
る。図３においてａ1，ｂ1，ｃ1，ｄ1，ｅ1，ｆ1は６自
由度を有する溶接用マニピュレータ１の６個の駆動軸、
ａ2，ｂ2，ｃ2，ｄ2，ｅ2，ｆ2は同じく６自由度を有す
るハンドリング用マニピュレータ２の６個の駆動軸で、
それぞれ制御装置５により制御されて回動する。Σ0，
Σ1，Σ2，Σt，Σwは座標系で、Σ0はあらかじめ任意
に設定された基準座標系であり、Ｘ0，Ｙ0，Ｚ0はそれ
ぞれ基準座標系Σ0における座標軸方向を表す単位ベク
トルである。Σ1は溶接用マニピュレータ１の設置面に
設けた基底座標系であり、Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1はそれぞれ基
底座標系Σ1における座標軸方向を表す単位ベクトルで
ある。Σ2はハンドリング用マニピュレータ２の設置面
に設けた基底座標系であり、Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2はそれぞれ
基底座標系Σ2における座標軸方向を表す単位ベクトル
である。溶接用マニピュレータ１のアーム先端には作業
用ツールとして溶接用トーチ３が取り付けられており、
トーチ先端の位置姿勢としてツール座標系Σtが設定さ
れている。また、ハンドリング用マニピュレータ２のア
ーム先端には作業用ツールとしてワーク７を把持するた
めのハンド４が取り付けられており、ハンド先端の位置
姿勢としてハンド座標系Σwが設定されている。Ｏt及び
Ｏwはそれぞれツール座標系Σｔ及びハンド座標系Σwの
座標中心であり、各マニピュレータの制御点を示してい
る。Ｘt，Ｙt，Ｚt及びＸw，Ｙw，Ｚwはそれぞれの座標
系の座標軸方向を表す単位ベクトルである。

【００１４】以上のように構成された２台のマニピュレ
ータからなるロボットの教示制御装置について、ハンド
リング用マニピュレータ２にハンドリングされたワーク
７に対し、溶接用マニピュレータ１で溶接を行う作業
の、両マニピュレータに対し協調作業プログラムを教示
する場合の動作について以下に説明する。

【００１５】まず、マニピュレータ選択キー１０を操作
することにより、手動操作する操作マニピュレータが選
択指示される。ここでは、ハンドリング用マニピュレー
タ２を操作マニピュレータとして選択する。選択された
ハンドリング用マニピュレータ２は、各軸動作キー１３
を操作することにより動作する。このとき動作座標系選
択キー１２により、各関節ごとの動作（関節座標系動
作）、制御点が基底座標系Σ1の各座標軸に沿った動作
（直交座標系動作）、または制御点がツール座標系Σt
の各座標軸に沿った動作（ツール座標系動作）等が選択
設定でき、ハンドリング用マニピュレータ２は設定され
た座標系で動作する。つぎに、動作モード選択キー１１
を操作することにより、単独動作モードと連動動作モー
ドとが選択される。単独動作モードにおいては、選択さ
れている操作マニピュレータのみについて手動操作が可
能である。

【００１６】一方、連動動作モードが選択された場合、
操作マニピュレータとして選択されているハンドリング
用マニピュレータ２が設定されている動作座標系で手動
動作するとともに、教示選択キー１４によって連動対象
マニピュレータとして選択された溶接用マニピュレータ
１も連動動作する。このとき絶対姿勢維持連動制御手段
により溶接用マニピュレータが自動的に絶対姿勢を維持
しつつハンドリング用マニピュレータ２のツール先端と
の相対位置を維持しつつ連動動作する。

【００１７】図１は、連動動作モードにおける絶対姿勢
維持連動制御手段の動作を示すフローチャートである。

【００１８】まず第一工程において基準座標系Σ0にお
ける初期の両マニピュレータのツール先端座標系Σwと
Σtの位置姿勢が現在位置データから求められる。

【００１９】通常マニピュレータの現在位置は、各駆動
軸（関節）の角度データで検出されている。すなわちハ
ンドリング用マニピュレータ２の場合、駆動軸ａ2，ｂ
2，ｃ2，ｄ2，ｅ2，ｆ2の関節角度θa2，θb2，θc2，
θd2，θe2，θf2が制御装置５内に得られており、この
角度データを用い公知の順変換演算により、基底座標系
Σ2におけるハンド座標系Σｗの位置姿勢は、（数１）
に示す４行４列の同次変換行列2Ａwとして求めることが
できる。

【００２０】

【数１】

【００２１】ただし、Ｍw2は、基底座標系Σ2における
ハンド座標系Σwの姿勢を表しており、（ＰwX2，ＰwY
2，ＰwZ2）は位置を表している。また、基準座標系Σ0
におけるハンドリング用マニピュレータ２の基底座標系
Σ2の位置姿勢はマニピュレータ設置時に設定される既
知値であり、同じく（数２）に示す行列0Ａ2として表さ
れる。

【００２２】

【数２】

【００２３】ただし、ＭR2は基準座標系Σ0におけるハ
ンドリング用マニピュレータ２の基底座標系Σ2の姿勢
を表しており、（ＰRX2，ＰRY2，ＰRZ2）は位置を表し
ている。この0Ａ2と2Ａwとにより、連動動作モード選択
時、基準座標系Σ0におけるハンド座標系Σwの位置姿勢
0Ａwは（数３）により求められる。

【００２４】

【数３】

【００２５】ここでＭw0は基準座標系Σ0におけるハン
ド座標系Σwの姿勢を表しており、（ＰwX0，ＰwY0，Ｐw
Z0）は位置を表している。

【００２６】一方、溶接用マニピュレータ１についても
上記ハンドリング用マニピュレータ２の場合と同様に、
連動動作モード選択時、基準座標系Σ0におけるツール
座標系Σtの位置姿勢0Ａtが以下の手順により求められ
る。すなわち、まず溶接用マニピュレータ１の関節角度
データより公知の順変換を用い、基底座標系Σ1におけ
るツール座標系Σtの位置姿勢は、（数４）に示す同次
変換行列1Ａtとして求めることができる。

【００２７】

【数４】

【００２８】Ｍt1は基底座標系Σ1におけるツール座標
系Σtの姿勢を表しており、（ＰtX1，ＰtY1，ＰtZ1）は
位置を表している。また、基準座標系Σ0における溶接
用マニピュレータ１の基底座標系Σ1の位置姿勢はマニ
ピュレータ設置時に設定される既知値であり、同じく
（数５）に示す行列0Ａ1として表される。

【００２９】

【数５】

【００３０】ＭR1は基準座標系Σ0における溶接用マニ
ピュレータ２の基底座標系Σ1の姿勢を表しており、
（ＰRX1，ＰRY1，ＰRZ1）は位置を表している。以上よ
りこの0Ａ1と1Ａtから、連動動作モード選択時、基準座
標系Σ0におけるツール座標系Σtの位置姿勢0Ａtは（数
６）により求められる。

【００３１】

【数６】

【００３２】ここでＭt0は基準座標系Σ0におけるツー
ル座標系Σtの姿勢を表しており、（ＰtX0，ＰtY0，Ｐt
Z0）は位置を表している。以上で基準座標系Σ0におけ
るハンド座標系Σwの位置姿勢0Ａw及びツール座標系Σt
の位置姿勢0Ａtが求まる。

【００３３】次に第二工程として移動前である初期のハ
ンド座標系Σwの原点Ｏwとツール座標系Σtの原点Ｏtと
の相対位置関係wＰtは、第一工程にて求めた同次変換行
列0Ａw及び0Ａtから下記（数７）にて求められる。

【００３４】

【数７】

【００３５】次に、第三工程として教示装置５の各軸動
作キー１３が押され、ハンドリング用マニピュレータ２
に対する動作指令がなされた場合、そのときの設定教示
速度及び各軸動作キー１３の種類に応じて、単位時間当
たりのハンドリング用マニピュレータの基準座標系Σ0
上における移動すべき位置姿勢0Ａw’が（数８）により
求められる。

【００３６】

【数８】

【００３７】ここでＭw0’は基準座標系Σ0におけるハ
ンド座標系Σwの移動すべき姿勢を表しており、（ＰwX
0’，ＰwY0’，ＰwZ0’）は移動すべき位置を表してい
る。

【００３８】さらに、第四工程として、ハンド座標系Σ
wが上記0Ａw’に移動しようとした場合、移動前のハン
ド座標系Σwの原点Ｏwとツール座標系Σtの原点Ｏtの相
対位置関係が保たれるよう溶接用マニピュレータ１が連
動動作して移動するべき、基準座標系Σ0におけるツー
ル座標系Σtの原点Ｏtの位置0Ｐt’＝（Ｐtx0’，Ｐty
0’，Ｐtz0’）が演算される。すなわち、ハンド座標系
Σwの移動後も（数７）にて求めた相対位置関係wＰtを
保つために、基準座標系Σ0におけるツール座標系Σtの
原点Ｏtの位置0Ｐt’は下記（数９）により求められ
る。

【００３９】

【数９】

【００４０】一方、ハンド座標系Σwの移動後のツール
座標系Σtの姿勢については、基準座標系Σ0上における
絶対姿勢を維持するため、移動前と同様のＭt0を維持す
ればよい。よってツール座標系Σtが移動すべき位置姿
勢0Ａt’は下記（数１０）のように求められる。

【００４１】

【数１０】

【００４２】以上により、各マニピュレータの基底座標
系に対する移動すべきハンド座標系Σw及びツール座標
系Σtの位置姿勢は、（数１１）及び（数１２）により
求められる。

【００４３】

【数１１】

【００４４】

【数１２】

【００４５】よって、第五工程として、この2Ａw’及び
1Ａt’から各マニピュレータが移動すべき位置姿勢に対
する各駆動軸の角度θa2’〜θf2’及びθa1’〜θf1’
が、公知のマニピュレータの逆変換を用いることにより
求めることができ、この求められたθa2’〜θf2’及び
θa1’〜θf1’と現在位置θa2〜θf2及びθa1〜θf1と
の角度差Δθa2〜Δθf2及びΔθa1〜Δθf1が各マニピ
ュレータの制御装置５内の図示しないサーボアンプへ送
られ、各マニピュレータが同時に動作される。

【００４６】次に上記連動動作モードを用いた場合の教
示手順例を図５を用いて説明する。まず図５（ａ）に示
すように、ハンドリング用マニピュレータ２と溶接用マ
ニピュレータ１を個々に手動動作させて、ワーク７上の
点Ｐ0に対し溶接用トーチ３が最適な溶接姿勢となるよ
う位置決めし、教示点Ｐ0を登録する。つづいて単独動
作モードを用い溶接用マニピュレータ１をツール姿勢を
変えないよう直交座標系動作にて手動操作し、溶接用ト
ーチ３先端をワーク７上の次に登録しようとする点Ｐ1
まで動作させ教示点Ｐ1を登録する。次に図５（ｂ）に
示すように単独動作モードを用い溶接用マニピュレータ
１をツール姿勢を変えないよう直交座標系動作にて手動
操作し、溶接用トーチ３先端をワーク７上の次に登録し
ようとする点Ｐ2付近にワーク７に干渉しないよう動作
させる。次に連動動作モードを用いてハンドリング用マ
ニピュレータ２を手動操作することにより、溶接用トー
チ３は先端のワーク７に対する相対位置を維持しつつ、
かつ姿勢は絶対姿勢を維持し図５（ｃ）の状態まで連動
動作される。つまり、最適な溶接姿勢である溶接用トー
チ３に合わせるようワーク７を連動動作できるわけであ
る。その後、最適溶接姿勢が維持されているため、単独
動作モードを用い、溶接用マニピュレータ１のみを直交
座標系動作にて手動操作し、溶接用トーチ３の先端を点
Ｐ2に位置決めすればよいだけである。

【００４７】以上の説明から明らかなように、ワーク７
に対し溶接用トーチ３を最適な溶接姿勢を維持させたま
ま両マニピュレータを同時に手動操作することができ、
教示時間の短縮や操作性の向上を図ることができる。

【００４８】また、上記説明では、基準座標系Σ0を用
いているが、この基準座標系Σ0をどちらかのマニピュ
レータの基底座標系に一致させ置き換えてもよい。たと
えば、基準座標系Σ0をハンドリング用マニピュレータ
の基底座標系Σ2と一致させた場合、基準座標系Σ0と基
底座標系Σ2の座標変換行列0Ａ2は単位行列となり、
（数３）及び（数１１）の演算は不要となり、演算時間
の短縮が図れる。他の演算については、基準座標系Σ0
と基底座標系Σ1との座標変換行列0Ａ1を基底座標系Σ2
と基底座標系Σ1の座標変換行列2Ａ1に置き換えれば、
上記処理と同様に行える。

【００４９】以上のように本実施例によれば、教示装置
６に、手動操作するマニピュレータを切り替え選択する
マニピュレータ選択キー１０と、単独動作モードと連動
動作モードとを切り替え選択する動作モード選択キー１
１と、動作座標系選択キー１２と、操作マニピュレータ
を実際に動作指示する各軸動作キー１３と、連動動作可
能なマニピュレータに連動動作を教示するかどうかを選
択する教示選択キー１４を設け、制御装置５に、絶対姿
勢維持連動制御手段を備えることにより、マニピュレー
タに把持されているワークに対し作業用ツールを大幅に
退避させることなくかつ、一度教示した最適な溶接姿勢
を維持したままで複数のマニピュレータを連動動作させ
て連続的に教示作業を行うことができるため、マニピュ
レータ操作回数の削減による教示時間の短縮を行うこと
ができる。

【００５０】なお、本実施例ではマニピュレータは２台
としたが、１台のハンドリング用マニピュレータ２にハ
ンドリングされたワーク７に対し、２台の溶接用マニピ
ュレータで２ケの溶接用トーチを用いて溶接を行う場合
など３台以上のマニピュレータを連動動作することを妨
げるものではなく、このようなシステムに対し教示作業
を行う場合のために、教示装置６に、連動動作モード時
に連動動作をさせるマニピュレータを選択する教示選択
キー１４を備えている。いま、ハンドリング用マニピュ
レータ２が手動操作マニピュレータに設定され、連動動
作モードに設定された場合、表示部９に連動動作可能な
マニピュレータが表示され、教示選択キー１４により連
動動作対象にマニピュレータが選択あるいは解除できる
構成となっている。なお、連動動作制御処理について
は、本実施例に記載した演算処理と同処理が選択された
マニピュレータについて施される。ただし、２台の溶接
用マニピュレータが同時に連動動作対象として設定され
た場合、（数９）に示す基準座標系Σ0に対するそれぞ
れのツール座標系Σt1とΣt2の移動すべき位置姿勢が求
められ、３台のマニピュレータの各駆動軸の駆動量がサ
ーボアンプに同時に出力される。

【００５１】なお、本実施例ではロボットは溶接作業を
実行するとしたが、これに限定されるものものではな
く、その他の作業（たとえばシーリング作業）を実行す
ることにも適用されるものであることはいうまでもな
い。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明は、あらかじめ定め
られた基準座標系にそれぞれ関連づけられた基底座標系
を持つ複数のマニピュレータと、これら複数のマニピュ
レータの動作を制御する制御装置と、マニピュレータの
動作を手動操作で制御手段に教示する教示装置とを備え
た複数ロボットシステムにおいて、前記教示装置に手動
操作するマニピュレータを指定する操作マニピュレータ
指定手段と、操作マニピュレータのみを動作させる単独
動作モードか操作マニピュレータの動作に連動して連動
対象マニピュレータも動作させる連動動作モードかを選
択する動作モード選択手段とを備え、前記制御装置に、
連動動作モードで操作マニピュレータを手動操作したと
きに連動対象マニピュレータが前記基準座標系でツール
の初期の絶対姿勢と操作マニピュレータと連動対象マニ
ピュレータのそれぞれのツールの先端の相対位置関係を
初期の相対位置関係に維持しながら動作するよう制御す
る絶対姿勢維持連動制御手段を備えることにより、マニ
ピュレータに把持されているワークに対し作業用ツール
を大幅に退避させることなくかつ、一度教示した最適な
溶接姿勢を維持したままで複数のマニピュレータを連動
動作させて連続的に教示作業を行うことができるため、
マニピュレータ操作回数の削減による教示時間の短縮を
行うことができる優れたロボットの教示制御装置を実現
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるロボットの教示制御装
置の絶対姿勢維持連動制御手段の動作を表すフローチャ
ート

【図２】実施例におけるロボットの教示制御装置のシス
テム構成を示す側面図

【図３】実施例におけるロボットの教示制御装置の各マ
ニピュレータの各軸構成と座標系の関係を示す模式図

【図４】実施例におけるロボットの教示制御装置の教示
装置の正面図

【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）はいずれも実施例における
ロボットの教示制御装置の教示動作図

【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はいずれも従来のロ
ボットの教示制御装置の教示動作図

【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はいずれも従来の別
のロボットの教示制御装置の教示動作図

【図８】実施例で使用したワークの斜視図

【符号の説明】

１ 溶接用マニピュレータ ２ ハンドリング用マニピュレータ ５ 制御装置 ６ 教示装置 １０ マニピュレータ選択キー（操作マニピュレータ指
定手段） １１ 動作モード選択キー（動作モード選択手段） １４ 教示選択キー（連動動作マニピュレータ指定手
段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 あらかじめ定められた基準座標系にそれ
   ぞれ関連づけられた基底座標系を持つ複数のマニピュレ
   ータと、これら複数のマニピュレータの動作を制御する
   制御装置と、マニピュレータの動作を手動操作で制御装
   置に教示する教示装置とを備えた複数ロボットシステム
   において、前記教示装置に手動操作するマニピュレータ
   を指定する操作マニピュレータ指定手段と、操作マニピ
   ュレータのみを動作させる単独動作モードか操作マニピ
   ュレータの動作に連動して連動対象マニピュレータも動
   作させる連動動作モードかを選択する動作モード選択手
   段とを備え、前記制御装置に、連動動作モードで操作マ
   ニピュレータを手動操作したときに連動対象マニピュレ
   ータが前記基準座標系でツールの初期の絶対姿勢と操作
   マニピュレータと連動対象マニピュレータのそれぞれの
   ツールの先端の相対位置関係を初期の相対位置関係に維
   持しながら動作するよう制御する絶対姿勢維持連動制御
   手段を備えるロボットの教示制御装置。
2. 【請求項２】 絶対姿勢維持連動制御手段が、連動動作
   モードにおいて、基準座標系における操作マニピュレー
   タのツール先端座標系の位置姿勢及び連動対象マニピュ
   レータのツール先端座標系の位置姿勢を求める第一工程
   と、前記第一工程で求めた両マニピュレータの基準座標
   系におけるツール先端座標系の位置姿勢から、操作マニ
   ピュレータのツール先端座標系における連動対象マニピ
   ュレータのツール先端座標系の初期の相対位置を求める
   第二工程と、操作マニピュレータが手動操作したとき所
   定の単位時間当たりに操作マニピュレータのツール先端
   座標系が移動すべき基準座標系における位置姿勢を求め
   る第三工程と、前記第三工程で求めた操作マニピュレー
   タのツール先端座標系の移動すべき位置姿勢と、初期の
   操作マニピュレータのツール先端座標系における連動対
   象マニピュレータのツール先端座標系の相対位置及び基
   準座標系における連動対象マニピュレータの姿勢から、
   基準座標系における連動対象マニピュレータのツール先
   端座標系の移動すべき位置姿勢を求める第四工程と、上
   記第三工程と第四工程で求めた両マニピュレータの基準
   座標系におけるツール先端座標系の移動すべき位置姿勢
   から両マニピュレータの各関節の移動すべき角度データ
   を求める第五工程とからなる請求項１記載のロボットの
   教示制御装置。
3. 【請求項３】 教示装置が、連動動作モードにおいて操
   作マニピュレータに連動して動作するマニピュレータを
   指定または解除する連動対象マニピュレータ指定手段を
   備える請求項１または２に記載のロボットの教示制御装
   置。