JPH08328637A - ロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークを把持して移動する際等の動作プログ
ラムの作成や修正変更が容易なロボット制御装置を提供
することを目的とする。 【構成】 ｍｏｖｅｒ命令が実行されると、目標位置Ｐ
２が設定されるとともに、オフセット移動パラメータ
ａ，ｂ，ｃに基づいて中間目標位置Ｐ（１＋ａ），Ｐ
（２＋ｂ）およびオフセット移動時のオフセット移動速
度Ｖｔが設定される。そして、現在位置Ｐ１を移動開始
位置として、中間目標位置Ｐ（１＋ａ）まで、通常の移
動速度Ｖｍのｃ％であるオフセット移動速度Ｖｔで移動
し、中間目標位置Ｐ（１＋ａ）から中間目標位置Ｐ（２
＋ｂ）までは、通常の移動速度Ｖｍで移動する。また、
中間目標位置Ｐ（２＋ｂ）から目標位置である教示点Ｐ
２までは、オフセット移動速度Ｖｔで移動して動作を完
了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットによってワー
クの把持等を行って移動する動作プログラムを容易に作
成できるロボット制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１２に示すように、ロボットの
ハンドを原位置Ｐ０より移動させて位置Ｘ１にてワーク
を把持した後、このワークを位置Ｘ１から位置Ｘ２へ移
動させる場合には、位置Ｘ１，Ｘ２に対応する教示点Ｐ
１，Ｐ６を含めてＰ１〜Ｐ６の６つの教示点を必要とし
ていた。そして、図１３に示すような動作プログラムを
作成する必要があった。即ち、まず、原位置Ｐ０より教
示点Ｐ１上方の教示点Ｐ３まで移動し、この教示点Ｐ３
から垂直に教示点Ｐ１へと移動する。同様に教示点Ｐ１
から教示点Ｐ６まで移動する過程では、教示点Ｐ１から
教示点Ｐ３を介して教示点Ｐ６上方の教示点Ｐ４まで移
動した後、教示点Ｐ６まで移動する。このような移動過
程において、教示点Ｐ１で停止させる少し前の教示点Ｐ
２と、教示点Ｐ６で停止させる少し前の教示点Ｐ５を余
分に教示する必要があった。これは、ロボットの停止時
の衝撃を減少させるために、教示点Ｐ１と教示点Ｐ６の
手前で、移動速度を一旦低下させるためである。このた
め、行番号１，２のｍｏｖｅｓ命令によって、原位置Ｐ
０より教示点Ｐ３、Ｐ２まで移動した後、行番号３のｓ
ｐｅｅｄ命令によって移動速度を所定の停止準備速度
（図１３では最高速度の３０％）まで減速させる。そし
て、この停止準備速度の状態で、次のｍｏｖｅｓ命令に
よって教示点Ｐ１へ移動していた。また、教示点Ｐ１の
位置においてワークを把持した後（行番号５）、教示点
Ｐ１から教示点Ｐ３に戻る過程においては、教示点Ｐ２
までは、停止準備速度で移動した後、速度を再び通常の
移動速度に戻して教示点Ｐ３まで移動する（行番号６〜
８）。教示点Ｐ３から教示点Ｐ４まで移動した後の教示
点Ｐ４と教示点Ｐ６との間を移動する場合においても同
様である（行番号９〜１２）。このように教示点Ｐ６ま
でロボットが移動すると、教示点Ｐ６の位置において把
持しているワークを載置する（行番号１３）。このよう
な動作プログラムを作成することによって、ロボットが
把持したワークを良好に移載することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
教示した動作プログラムでは、教示点Ｐ１のような１つ
の停止位置に対して、教示点Ｐ２のような停止準備位置
まで移動するｍｏｖｅｓ命令を余分に教示する必要があ
った。さらに、教示点Ｐ２のような停止準備用の教示点
において速度を停止準備速度に変更するｓｐｅｅｄ命令
を余分に教示する必要があった。このため、動作プログ
ラムの作成が煩雑になるという問題があった。また、教
示点Ｐ２のような停止準備位置とこの停止準備位置から
の停止準備速度は作業者によって異なってしまい、効率
の良い動作プログラムを作成するには、熟練が必要であ
るという問題があった。

【０００４】このような問題に対して、本願出願人は、
特願平５−２６９５６２号によって、簡単に動作プログ
ラムの作成を行うことができるロボットの制御装置の提
案を行っている。これによれば、上記したような停止準
備用の教示点Ｐ２，Ｐ５をプログラムしなくても、簡単
に停止位置から所定の位置まで達した時に減速を行うプ
ログラムを作成することができる。

【０００５】しかし、作業者が共通に認識している位置
は、位置Ｘ１，Ｘ２に対応する教示点Ｐ１，Ｐ６のみで
ある。このため、上記した技術を用いても作業者によっ
て、教示点Ｐ３と教示点Ｐ４の設定する位置に大きな差
ができてしまうという問題があった。また、この教示点
Ｐ３と教示点Ｐ１の距離および教示点Ｐ４と教示点Ｐ６
の距離が適切に定めることができれば、教示点Ｐ２，Ｐ
５を設けなくとも教示点Ｐ３，Ｐ４から速度を変化させ
れば良いのであるが、現実には、作業者の熟練不足等か
らこのような適切な動作プログラムを作成することは困
難であった。

【０００６】さらに、教示点Ｐ３，Ｐ４は、教示によっ
て記憶する位置であるため、教示位置に問題があった場
合、変更する作業は面倒であった。本発明は以上のよう
な問題点を解決するためになされたものであり、ワーク
を把持して移動する際等の動作プログラムの作成や修正
変更が容易なロボット制御装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成する請求項１に記載された手段は、あらかじめ複数
の教示点を記憶するとともに、この複数の教示点間に沿
ってロボットが所定の動作を行うための動作プログラム
を記憶し、前記教示点と前記動作プログラムに基づいて
前記ロボットの制御を行うロボット制御装置において、
オフセット移動パラメータが設定可能な特定の目標位置
に対する動作命令を記憶する動作命令記憶手段と、前記
オフセット移動パラメータが設定された動作命令を実行
する際に、前記ロボットの移動開始位置および前記目標
位置の少なくとも一方を基準とした中間目標位置を設定
する中間目標位置設定手段と、この中間目標位置設定手
段によって設定された前記中間目標位置の方向へ前記ロ
ボットを移動させた後、前記目標位置への移動を行う移
動実行手段とを備えたことものである。

【０００８】請求項２に記載された手段は、あらかじめ
複数の教示点を記憶するとともに、この複数の教示点間
に沿ってロボットが所定の動作を行うための動作プログ
ラムを記憶し、前記教示点と前記動作プログラムに基づ
いて前記ロボットの制御を行うロボット制御装置におい
て、オフセット移動パラメータが設定可能な特定の目標
位置に対する動作命令を記憶する動作命令記憶手段と、
前記オフセット移動パラメータが設定された動作命令を
実行する際に、前記ロボットの移動開始位置および前記
目標位置の少なくとも一方を基準とした中間目標位置を
設定する中間目標位置設定手段と、この中間目標位置設
定手段によって設定された前記中間目標位置の方向へ前
記ロボットを第１の移動速度で移動させる第１の移動実
行手段と、前記中間目標位置から前記目標位置へ向かう
方向へ前記ロボットを第２の移動速度で移動させる第２
の移動実行手段とを備えたものである。

【０００９】

【作用】請求項１に記載された手段において、動作命令
記憶手段は、オフセット移動パラメータが設定可能な特
定の目標位置に対する動作命令を記憶する。ロボットが
この動作命令に従って動作する時には、まず中間目標位
置設定手段によって、動作命令にオフセット移動パラメ
ータに設定されていることからロボットの移動の開始位
置および前記目標位置の少なくとも一方を基準とした中
間目標位置が設定される。そして、移動実行手段は、こ
の中間目標位置へ一旦ロボットを向かわせた後、目標位
置へロボットを移動させる。

【００１０】請求項２に記載された手段では、第１の移
動実行手段によって、中間目標位置へロボットを移動さ
せる際には、第１の移動速度で移動させ、第２の移動実
行手段によって、中間目標位置から目標位置へロボット
を移動させる際には、第２の移動速度で移動させる。従
って、目標位置へのロボットの移動において、速度を途
中で変化させることができる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図１は、６軸多関節ロボット１０（以下単にロボ
ット１０という）の機構を示した図である。床面にベー
ス１３が配設され、ベース１３上には、ローテータ１２
が回転自在に配設されている。ローテータ１２は、第１
アーム１５を揺動自在に軸支し、第１アーム１５は、第
２アーム１６を回転自在に軸支している。ローテータ１
２、第１アーム１５および第２アーム１６は、それぞれ
サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３（図３参照）によって、
軸ａ，ｂ，ｃ回りに回転駆動されるようになっている。
そして、この回転角は、エンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３に
よって検出されるようになっている。

【００１２】第２アーム１６の先端部には、ツイストリ
スト１７がｄ軸回りに回転可能に軸支され、ツイストリ
スト１７には、ベンドリスト９がｅ軸回りに回転可能に
軸支されている。ベンドリスト９には、先端にフランジ
１８ａを有するスイベルリスト１８がｆ軸回りに回転可
能に軸支されている。また、フランジ１８ａには、ハン
ド１９が取り付けられている。ツイストリスト１７、ベ
ンドリスト９およびスイベルリスト１８は、それぞれサ
ーボモータＭ４，Ｍ５，Ｍ６によって回転駆動されるよ
うなっている。そして、その回転角は、エンコーダＥ
４，Ｅ５，Ｅ６によって検出されるようになっている。
ハンド１９の開閉動作は、工具駆動回路２３によって制
御されるようになっている。

【００１３】また、このロボット１０におけるハンド１
９の位置および姿勢は、図１，２のように表される。即
ち、ハンド１９が有する２つの把持爪１９ａ，１９ｂの
中間に座標原点Ｐが設定されている。そして、座標原点
Ｐに対して３つの姿勢ベクトルが設定されている。即
ち、ハンド１９がワークに接近する方向にアプローチベ
クトルａｖ、一方の把持爪１９ａから他方の把持爪１９
ｂに向かう方向にオリエントベクトルｏｖ、これらの両
ベクトルに直交し、右手系をなす方向にノーマルベクト
ルｎｖが設定されている。

【００１４】図３は、本実施例のロボット制御装置の電
気的構成を示した図である。ＣＰＵ２０には、メモリ２
５、サーボモータＭ１〜Ｍ６を駆動するためのサーボＣ
ＰＵ２２ａ〜２２ｆ、動作開始指令、ジョグ運転の指
令、教示点の指示等を行う操作盤２６が接続されてい
る。サーボモータＭ１〜Ｍ６は、それぞれサーボＣＰＵ
２２ａ〜２２ｆによって駆動される。

【００１５】サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆのそれぞれ
は、ＣＰＵ２０から出力される各軸の角度指令値θ１〜
θ６、慣性モーメントＤ１〜Ｄ６、重力トルクＴ１〜Ｔ
６に基づいてサーボモータＭ１〜Ｍ６の出力トルクを制
御する。各駆動軸に連結されたエンコーダＥ１〜Ｅ６の
出力する検出角度α１〜α６はＣＰＵ２０およびサーボ
ＣＰＵ２２ａ〜２２ｆに入力しており、ＣＰＵ２０によ
る各軸の慣性モーメントおよび重力トルクの演算および
サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆによる位置フィードバック
制御、速度フィードバック制御、電流フィードバック制
御に用いられる。

【００１６】メモリ２５には、ロボット１０の手首部先
端（フランジ１８ａ）の位置と姿勢を表わす教示点デー
タを記憶するＰＤＡ領域、ロボット１０を教示点データ
に従って動作させるための動作プログラムが記憶された
ＰＡ領域と、補間演算により求められた補間点における
各軸の角度指令値θ１〜θ６を記憶するＩＮＡ領域、動
作プログラムを実行するための主プログラム等の各シス
テムプログラムを記憶するＳＰＡ領域等が形成されてい
る。

【００１７】次に以上の構成に基づいて本実施例の作用
を説明する。本実施例のロボット１０の動作を実行する
前作業として、作業者による教示作業が行われる。これ
は、作業者が操作盤２６を操作してロボット１０をジョ
グ運転によって実際に移動させながら行われる。図４に
示す本実施例の場合、作業者は教示位置Ｘ１の位置まで
ロボット１０のハンド１９を移動させ、ハンド１９に適
切な姿勢を取らせる。そして、操作盤２６上の図略の記
憶ボタンを押すことによって、図２で示された座標原点
Ｐの位置（教示点Ｐ１の位置）と、この時のハンド１９
の姿勢を示す各姿勢ベクトルａｖ，ｏｖ，ｎｖ（教示点
Ｐ１における姿勢）が教示データとして記憶される。こ
の後、同様に教示位置Ｘ２の位置までロボット１０のハ
ンド１９を移動させて教示点Ｐ２における教示データを
記憶する。また、作業者はこの教示作業とは別に、ロボ
ット１０に各教示点間をどの様に移動させて、どのよう
な作業を実行させるかを示す図５に示す動作プログラム
を操作盤２６によって作成し、記憶させておく。

【００１８】図５はＲＡＭ２５のＰＡ領域に記憶されて
いる動作プログラムである。この動作プログラムによ
り、ロボット１０のハンド１９は、図４に示すように移
動する。行番号１のａｃｃｅｌ命令は、ロボット１０の
開始位置から目標速度へ移行する加速過程における加速
度と、目標速度から目標位置へ移行する減速過程におけ
る減速度を指令する命令語である。即ち、ａｃｃｅｌ命
令は、ロボット１０の出力し得る最大加速度Ａに対する
割合ｕ％（図５ではｕ＝８０％）を指定するものであ
る。

【００１９】行番号２のｓｐｅｅｄ命令は、ロボット１
０が移動する際の目標速度（通常の移動速度）を指定す
る命令語である。即ち、ｓｐｅｅｄ命令は、ロボット１
０の出力し得る最大速度Ｖに対する割合ｗ％（図５では
ｗ＝８０％）を指定するものである。行番号３のｏｒｇ
命令は、ロボット１０を原位置Ｐ０に位置決めする命令
語である。

【００２０】行番号４および行番号６のｍｏｖｅｒ命令
は、本実施例の特徴となるロボット１０の教示点への移
動命令である。即ち、ｍｏｖｅｒ命令は、下記に示すよ
うに表される。 ｍｏｖｅｒ Ｐｉ，ａ，ｂ，ｃ Ｐｉは、ロボット１０が目標とする教示点を示してい
る。即ち、行番号４，６では、それぞれ教示点Ｐ１，Ｐ
２が目標位置となる。ａは移動開始時のオフセット量で
あり、移動を開始する教示点（開始位置）からオフセッ
ト移動を行う距離を示している。これによって、移動を
開始する教示点からロボット１０が移動する時には、こ
の教示点におけるアプローチ方向、即ち、ロボット１０
のアプローチベクトルａｖの方向へオフセット量分だけ
直線的に移動するオフセット移動を行う。ｂは移動終了
時のオフセット量であり、移動を終了する教示点の手前
からオフセット移動を行う距離を示している。これによ
って、移動が終了する教示点（目標位置）へロボット１
０が移動する時には、移動を完了する手前から、この教
示点におけるアプローチ方向へオフセット量分だけ直線
的に移動するオフセット移動を行う。ｃはａまたはｂで
指定されたオフセット移動時の移動速度（オフセット移
動速度）の割合を示している。つまり、ロボット１０が
オフセット量を移動する時には、上記したｓｐｅｅｄ命
令によって指定された速度のｃ％で移動することを示し
ている。

【００２１】従って、行番号４の場合は、ａ＝０である
ため、移動開始時のオフセット移動は行わない。しか
し、ｂ＝−１００であるため、移動を終了する教示点Ｐ
１から１００ｍｍだけアプローチ方向と反対方向にある
中間目標位置である位置Ｐ（１＋１００）の位置からオ
フセット移動を行う。このオフセット移動においては、
ｃ＝３０であるため、設定された移動速度の３０％のオ
フセット移動速度で移動する。そして、教示点Ｐ１にお
いてアプローチ方向を垂直下向きとして教示した場合、
位置Ｐ（１＋１００）は、教示点Ｐ１から真上に１００
ｍｍの位置となる。従って、ロボット１０は、原位置Ｐ
０から位置Ｐ（１＋１００）までｓｐｅｅｄ命令によっ
て指定された通常の移動速度で移動し（矢印Ａ１）、位
置Ｐ（１＋１００）に達すると、真下に方向を変えて、
速度を３０％まで減速した後、教示点Ｐ１に移動する
（矢印Ａ２）。

【００２２】一方、行番号６の場合は、ａ＝−１００で
あるため、移動開始時である教示点Ｐ１から１００ｍｍ
だけアプローチ方向と反対方向にある中間目標位置まで
オフセット移動を行う。この位置は、上記した位置Ｐ
（１＋１００）となり、オフセット移動速度はｃ＝３０
であるため、通常の移動速度の３０％である。また、ｂ
＝−１００であるため、移動を終了する教示点Ｐ２から
１００ｍｍだけアプローチ方向と反対方向にある中間目
標位置である位置Ｐ（２＋１００）からオフセット移動
を行う。このオフセット移動においても、ｃ＝３０であ
るため、設定された移動速度の３０％の速度で移動す
る。そして、教示点Ｐ２におけるアプローチ方向を垂直
下向きとして教示した場合、位置Ｐ（２＋１００）は、
教示点Ｐ２から真上に１００ｍｍの位置となる。従っ
て、ロボット１０は、教示点Ｐ１から位置Ｐ（１＋１０
０）まで真上に３０％の速度で移動した後（矢印Ｂ
１）、位置Ｐ（１＋１００）から位置Ｐ（２＋１００）
まではｓｐｅｅｄ命令によって指定された通常の移動速
度で移動する（矢印Ｂ２）。そして、位置Ｐ（２＋１０
０）に達すると、真下に方向を変えて、速度を３０％ま
で減速した後、教示点Ｐ２に移動する。なお、このｍｏ
ｖｅｒ命令におけるパラメータａ，ｂ，ｃは、ａ，ｂ共
に０の時には、ａ，ｂ，ｃが全て省略できるようになっ
ている。

【００２３】行番号５および行番号７のｈａｎｄ命令
は、ハンド１９の把持爪を開閉するものである。行番号
５のようにｈａｎｄ ｏｎ命令の場合は、その位置にお
いてハンド１９の把持爪を閉じ、ワークを把持する。ま
た、行番号７のようにｈａｎｄｏｆｆ命令の場合は、そ
の位置においてハンド１９の把持爪を開き、ワークを放
置する。

【００２４】行番号８のｏｒｇ命令は、基本的には、行
番号３のものと同じロボット１０を原位置Ｐ０に位置決
めする命令語である。しかし、下記のように指定された
場合は、上記したｍｏｖｅｒ命令と同様にオフセット移
動を行うことができる。 ｏｒｇ ｄ，ｅ，ｆ ｄは移動開始時のオフセット量であり、移動を開始する
教示点からオフセット移動を行う距離を示している。こ
れによって、移動を開始する教示点からロボット１０が
移動する時には、この教示点におけるアプローチ方向へ
オフセット量分だけ直線移動を行う。また、ｅは移動終
了時のオフセット量であり、移動を終了する原位置Ｐ０
の手前からオフセット移動を行う距離を示している。こ
れによって、原位置Ｐ０へロボット１０が移動する時に
は、移動を完了する手前から、原位置Ｐ０におけるアプ
ローチ方向へオフセット量分だけ直線移動を行う。ｆは
ｄまたはｅで指定されたオフセット量をロボット１０が
移動する時の移動速度の割合を示しており、オフセット
移動時には、上記したｓｐｅｅｄ命令によって指定され
た速度のｆ％で移動することを示している。

【００２５】従って、行番号８の場合は、ｄ＝−１００
であるため、移動開始時である教示点Ｐ２から１００ｍ
ｍだけアプローチ方向と反対方向にある中間目標位置ま
でオフセット移動を行う（矢印Ｃ１）。この時の移動速
度は、ｆ＝３０であるため、通常の移動速度の３０％で
移動する。このオフセット移動の終了位置は、上記した
位置Ｐ（２＋１００）となる。また、ｅ＝０であるた
め、移動を終了する原位置Ｐ０の手前の位置でのオフセ
ット移動は行わない。このため、位置Ｐ（２＋１００）
から原位置Ｐ０まで通常の速度で移動する。なお、この
ｏｒｇ命令におけるパラメータは、ｄ＝ｅ＝０の時は、
ｄ，ｅ，ｆ共に省略できるようになっており、行番号３
と同じとなる。

【００２６】以上のような図５の動作プログラムによっ
て、ロボット１０は、図４に示すように原位置Ｐ０から
位置Ｐ（１＋１００）まで通常速度で移動した後（矢印
Ａ１）、３０％の速度まで減速し、教示点Ｐ１でのアプ
ローチ方向（真下）に向かって、教示点Ｐ１に達する
（矢印Ａ２）。そして、ワークを把持して再び位置Ｐ
（１＋１００）まで３０％の速度で移動した後（矢印Ｂ
１）、通常の速度まで増速し、位置Ｐ（２＋１００）ま
で移動する（矢印Ｂ２）。そして、この位置で３０％の
速度まで減速し、教示点Ｐ２でのアプローチ方向（真
下）に向かって、教示点Ｐ２に達する（矢印Ｂ３）。こ
の教示点Ｐ２においてワークを載置し、再び位置Ｐ（２
＋１００）まで３０％の速度で移動する（矢印Ｃ１）。
この後、通常の速度に増速して原位置Ｐ０に戻る（矢印
Ｃ２）。

【００２７】図８は、ＣＰＵ２０による動作プログラム
を解読するための主プログラムのフローチャートであ
る。ステップ１００においてｍｏｖｅｒ命令が解読され
ると、、ステップ１０２において、現在位置より指定さ
れた教示点までロボット１０を移動させるための補間演
算がなされる。そして、補間演算によって求められた各
軸の角度指令値θ１〜θ６は、サーボＣＰＵ２２ａ〜２
２ｆに出力される。この時、ｍｏｖｅｒ命令に指定され
ているオフセット移動パラメータからオフセット移動量
とオフセット移動速度が求められオフセット移動が行わ
れる。この処理については後述する。また、ステップ１
０４においてｏｒｇ命令が解読されると、ステップ１０
６において、現在位置より原位置Ｐ０までロボット１０
を移動させるための補間演算がなされる。ここでの作用
は、基本的にはｍｏｖｅｒ命令の場合と同様である。

【００２８】ステップ１０８でｈａｎｄ ｏｆｆ命令が
解読されると、ステップ１１０において、工具駆動回路
２３にハンド１９を開く指令を与える。また、ステップ
１１２でｈａｎｄ ｏｎ命令が解読されると、ステップ
１１４において、工具駆動回路２３にハンド１９を閉じ
る命令を与える。ステップ１１６においてａｃｃｅｌま
たはｓｐｅｅｄ命令が解読されると、ステップ１１８に
おいて加速度の指令値ｕおよび目標速度の指令値ｗが設
定される。

【００２９】次に図６，７，９，１０，１１に基づいて
ｍｏｖｅｒ命令の説明をする。説明を一般化するために
ｍｏｖｅｒ命令が以下の様に与えられた場合を考える。 ｍｏｖｅｒ Ｐ２，ａ，ｂ，ｃ これは、図６に示すように教示点Ｐ１から教示点Ｐ２に
移動する際に、移動開始時のオフセット移動を距離ａ行
い、移動終了時のオフセット移動を距離ｂ行い、オフセ
ット移動速度が通常速度のｃ％であることを示してい
る。この場合、ロボット１０は、教示点Ｐ１から距離ａ
の位置Ｐ（１＋ａ）と教示点Ｐ２から距離ｂの位置Ｐ
（２＋ｂ）の２つの中間目標位置を経て教示点Ｐ２に至
る。

【００３０】まず、このｍｏｖｅｒ命令の概要を図９の
フローチャートに基づいて説明する。ｍｏｖｅｒ命令が
実行されると、ステップ２００において目標位置Ｐ２が
設定されるとともに、現在位置Ｐ１、目標位置Ｐ２、こ
の２つの位置で教示されたアプローチ方向、ｓｐｅｅｄ
命令によって指定された通常の移動速度Ｖｍおよびオフ
セット移動パラメータａ，ｂ，ｃに基づいて中間目標位
置Ｐ（１＋ａ），Ｐ（２＋ｂ）およびオフセット移動時
のオフセット移動速度Ｖｔが設定される。

【００３１】ステップ２０２以降では、実際の移動が開
始されるが、この時実際には、この１つのｍｏｖｅｒ命
令は、従来技術で説明したｍｏｖｅｓ命令が３つあるも
のとして実行される。ステップ２０２では、現在位置Ｐ
１を移動開始位置として、中間目標位置Ｐ（１＋ａ）ま
で、通常の移動速度Ｖｍのｃ％であるオフセット移動速
度Ｖｔで移動する。

【００３２】ステップ２０４では、中間目標位置Ｐ（１
＋ａ）から中間目標位置Ｐ（２＋ｂ）まで、通常の移動
速度Ｖｍで移動する。ステップ２０６では、中間目標位
置Ｐ（２＋ｂ）から目標位置である教示点Ｐ２まで、オ
フセット移動速度Ｖｔで移動して動作を完了する。以上
の過程においてロボット１０は、位置Ｐ（１＋ａ）と位
置Ｐ（２＋ｂ）において、上記したようにアプローチ方
向に基づいて移動方向を変化させる。従って、実際の移
動においてはロボット１０を滑らかに移動させるために
位置Ｐ（１＋ａ）と位置Ｐ（２＋ｂ）には現実には到達
せず、Ｋ１，Ｋ２で示すように円弧を描いて移動する。
このようなロボット１０の移動過程の速度パターンを示
したものが図７である。以下はこの過程について詳しく
説明する。

【００３３】速度パターンを形成するに当たり、上記し
たｍｏｖｅｒ命令の解読が行われる。即ち、上記したｍ
ｏｖｅｒ命令より、教示点Ｐ１、位置Ｐ（１＋ａ）、Ｐ
（２＋ｂ）および教示点Ｐ２の４つの教示点があるもの
と見なされる。従って、 移動開始時のオフセット移動
であるＰ１，Ｐ（１＋ａ）間の移動量ａより台形ｎ０，
ｎ１，ｎ２，ｎ３で示される速度パターンＮ１が形成さ
れる。次にこの速度パターンＮ１について説明する。

【００３４】速度パターンＮ１における速度Ｖｔは、ロ
ボット１０の最高速度をＶ、ｓｐｅｅｄ命令によって指
定された通常移動速度Ｖｍが最高速度Ｖのｗ％とする
と、オフセット移動時のオフセット移動速度Ｖｔは速度
Ｖｍのｃ％であるから以下の様に示される。 Ｖｔ＝Ｖｍ・ｃ＝Ｖ・ｗ・ｃ 同様にこの時の加速度Ａｍは、ロボット１０の最高加速
度をＡとし、ａｃｃｅｌ命令によって指定されたパラメ
ータがｕの時、以下の様に示される。

【００３５】Ａｍ＝Ａ・ｕ この通常の加速度Ａｍは、オフセット移動時も通常の移
動の時も同じである。また、教示点Ｐ１から加速を開始
し、速度Ｖｔに達するまでの加速終了距離Ｓ１は、三角
形ｎ０，ｎ１，ｎ１２の面積であるから、以下の様に示
される。 Ｓ１＝Ｖｔ² ／ ２Ａｍ 同様にオフセット移動速度Ｖｔから減速を開始すべき減
速開始距離Ｑ１は、オフセット移動量ａから、三角形ｎ
４，ｎ２，ｎ３の面積を減算したものであるから、以下
の様に示される。

【００３６】Ｑ１＝ａ−Ｖｔ² ／ ２Ａｍ このように速度パターンＮ１は形成される。同様に通常
速度で移動するＰ（１＋ａ）、Ｐ（２＋ｂ）間の速度パ
ターンＮ２（台形ｎ４，ｎ５，ｎ６，ｎ７）と、移動終
了時のオフセット移動であるＰ（２＋ｂ）、Ｐ２間の速
度パターンＮ３（台形ｎ８，ｎ９，ｎ１０，ｎ１１）が
形成される。しかし、上記したように位置Ｐ（１＋
ａ）、Ｐ（２＋ｂ）では、円弧移動を行うため、上記３
つの速度パターンＮ１，Ｎ２，Ｎ３は合成される。即
ち、速度パターンＮ１において上記減速開始距離Ｑ１に
達し、減速が開始された時に、速度パターンＮ２の加速
が開始されるように合成される。また、速度パターンＮ
２において減速が開始され、Ｐ（１＋ａ）からＰ（２＋
ｂ）への減速が終了するタイミングと速度パターンＮ３
の加速が完了するタイミングが一致するように合成され
る。従って、教示点Ｐ１から教示点Ｐ２への速度パター
ンは多角形ｎ０，ｎ１，ｎ１４，ｎ５，ｎ６，ｎ１５，
ｎ１０，ｎ１１で表される。

【００３７】以上のような速度パターンでロボット１０
を移動させるフローチャートが図１０，１１である。ス
テップ３００において、ｍｏｖｅｒ命令の実行が開始さ
れると、ステップ１０２において、各パラメータＰ２，
ａ，ｂ，ｃが読み込まれ、中間目標位置Ｐ（１＋ａ），
Ｐ（２＋ｂ）が演算されるととに、オフセット移動時の
オフセット移動速度速度Ｖｔが演算される。なお、加速
度Ａｍはａｃｃｅｌ命令によってすでに演算されてい
る。

【００３８】ステップ３０２では、対象となる移動区間
における速度パターンＮｉ（ｉ＝１，２，３）の補間変
数が演算される。即ち、移動量Ｌｔ、加速終了距離Ｓ
ｉ、減速開始距離Ｑｉ等が演算される。最初に対象とな
る移動区間はＰ１，Ｐ（１＋ａ）間となる。そして、移
動量Ｌｔは、図６に示すように最初の区間においては教
示点Ｐ１から位置Ｐ（１＋ａ）の方向にロボット１０が
移動して点ｐにある時の教示点Ｐ１から点ｐまでの距離
である。加速終了距離Ｓｉ、減速開始距離Ｑｉは、最初
の区間Ｐ１，Ｐ（１＋ａ）においては、上記したＳ１，
Ｑ１で求められる。

【００３９】ステップ３０４では、現在の移動量Ｌｔが
加速終了距離Ｓｉに達したかを判断する。達しているな
らば（ＹＥＳ）、加速区間が終了し、等速状態となるた
め、ステップ３０８以降に移行する。また、移動量Ｌｔ
が加速終了距離Ｓｉに達していないならば（ＮＯ）、加
速移動を行うためにステップ３０６に移行する。最初の
状態では、まだ移動を開始したばかりなので、加速中で
あり、ステップ３０６に移行する。

【００４０】ステップ３０６では、移動開始位置から次
の目標位置に向かう速度成分について単独に加速を行
う。図６の例では、実際にこの単独の加速を行うのは、
最初の区間Ｐ１，Ｐ（１＋ａ）のみである。ここでは、
補間周期毎にロボット１０を移動させる各軸毎の目標値
を演算し、この目標値を基にサーボＣＰＵ２２ａ〜２２
ｆに出力を行い、ロボット１０を移動させる。１補間周
期分の演算が行われ、サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆへの
出力が終了するとステップ３０２に戻る。

【００４１】ステップ３０２において、再び移動量Ｌｔ
の演算が行われ、ステップ３０４で再び加速区間が終了
したかが判別される。そして、加速区間が終了していれ
ば、ステップ３０８に移行する。加速区間が終了してい
ないならば、ステップ３０６を繰り返す。ステップ３０
８では、現在の移動量Ｌｔが減速開始距離Ｑｉに達した
かを判断する。達しているならば（ＹＥＳ）、等速区間
が終了し、減速状態となるため、ステップ３１２以降
（図１１）に移行する。また、移動量Ｌｔが減速開始距
離Ｑｉに達していないならば（ＮＯ）、等速移動を行う
ためにステップ３１０に移行する。最初の状態では、ま
だ等速移動を開始したばかりなので、等速中であり、ス
テップ３１０に移行する。

【００４２】ステップ３１０では、移動開始の教示点Ｐ
１から次の目標位置である位置Ｐ（１＋ａ）に向かう速
度成分について等速移動を行う。即ち、補間周期毎にロ
ボット１０を移動させる各軸毎の目標値を演算し、この
目標値を基にサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆに出力を行
い、ロボット１０を移動させる。１補間周期分の演算が
行われ、サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆへの出力が終了す
るとステップ３０２に戻る。この等速移動は、最初の区
間Ｐ１，Ｐ（１＋ａ）および最後の区間 Ｐ（２＋
ｂ），Ｐ２の場合はオフセット移動速度Ｖｔとなり、中
間の区間Ｐ（１＋ａ），Ｐ（２＋ｂ）の場合は通常の移
動速度Ｖｍとなる。

【００４３】そして、ステップ３０２、３０４を経てス
テップ３０８で再び等速区間が終了したかが判別され
る。等速区間が終了していれば、ステップ３１２に移行
する。等速区間が終了していなければ、ステップ３１０
を繰り返す。 ステップ３１２では、次の目標位置が設
定されているかを判別する。次の目標位置が設定されて
いるならば（ＹＥＳ）、次の目標位置に滑らかに移動す
るために移動速度の合成を行う必要があるため、ステッ
プ３１４に移行する。また、現在の移動区間が最終の区
間であり、次の目標位置が設定されていないならば（Ｎ
Ｏ）、そのまま単独に減速を行い、最終の目標位置に停
止するために、ステップ３２０に移行する。

【００４４】現在は、最初の区間Ｐ１，Ｐ（１＋ａ）を
移動中であるため、次の目標位置は位置Ｐ（２＋ｂ）で
あることがステップ３００で既に設定されている。従っ
て、ステップ３１４に移行する。ステップ３１４におい
ては、合成速度パターン変数を演算する。最初の区間Ｐ
１，Ｐ（１＋ａ）を移動中の場合では、合成速度パター
ンは、多角形ｎ４，ｎ２，ｎ１４，ｎ５，ｎ１３で示さ
れる。この速度パターンでは、教示点Ｐ１から位置Ｐ
（１＋ａ）に向かう速度を徐々に減速し、位置Ｐ（１＋
ａ）から位置Ｐ（２＋ｂ）に向かう速度を徐々に加速す
る。即ち、ステップ３１４では、教示点Ｐ１から位置Ｐ
（１＋ａ）に向かう速度成分に、位置Ｐ（１＋ａ）から
位置Ｐ（２＋ｂ）に向かう速度成分を加えていくことに
よって、ロボット１０の移動方向と速度成分を演算す
る。

【００４５】そして、ステップ３１６では、この算出さ
れた合成速度パターン変数に従って、補間周期毎にロボ
ット１０を移動させる各軸毎の目標値を演算し、この目
標値を基にサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆに出力を行い、
ロボット１０を移動させる。この時のロボット１０の移
動する区間は、減速開始距離Ｑ１から円弧区間Ｋ１を経
て速度パターンＮ２における加速終了距離Ｓ２に至るま
での区間である。

【００４６】従って、ステップ３１８では、合成区間が
終了し、次の速度パターンにおける加速終了距離（現在
の場合は加速終了距離Ｓ２）まで達したか否かが判別さ
れる。次の速度パターンにおける加速終了距離まで達し
ており、合成パターンを終了するならば、（ＹＥＳ）、
再び等速移動に移行するためステップ３０２に戻る。ま
た、まだ次の速度パターンにおける加速終了距離まで達
しておらず、合成パターンが終了していないならば（Ｎ
Ｏ）、ステップ３１４に戻り、引き続き合成パターンに
おける移動を実行する。

【００４７】ステップ３０２では、対象となる移動区間
をＰ（１＋ａ），Ｐ（２＋ｂ）とし、速度パターンＮ２
を演算する。しかし、この時、既に合成パターンによっ
て加速を終了しているため、移動量Ｌｔは、加速終了距
離Ｓ２から開始される。従って、ステップ３０４はＹＥ
Ｓ、ステップ３０８はＮＯとなり、ステップ３１０にお
いて速度パターンＮ２における等速移動を実行する。等
速移動を終了すると上記した速度パターンＮ１と同様に
減速開始距離Ｑ２に達した位置より合成パターンによる
円弧移動が開始される。即ち、減速開始距離Ｑ２に達す
ると、ステップ３０８がＹＥＳとなり、ステップ３１２
は、次の目標位置は位置Ｐ２が存在するため、ＹＥＳと
なる。従って、減速開始距離Ｑ２から円弧区間Ｋ２を経
て速度パターンＮ３における加速終了距離Ｓ３に至るま
での区間の合成パターンの移動を行う。

【００４８】この合成パターンが終了した後は、速度パ
ターンＮ３における等速移動が行われる。そして、速度
パターンＮ３における減速開始距離Ｑ３に達すると、ス
テップ３０８はＹＥＳとなる。この後、ステップ３１２
では、次の目標位置は設定されていないため、ＮＯとな
り、ステップ３２０に移行する。ステップ３２０では、
次の目標位置まで単独に減速を行う。図６の例では、実
際にこの単独の減速を行うのは、最後の区間Ｐ（２＋
ｂ），Ｐ２のみである。ここでは、補間周期毎にロボッ
ト１０を移動させる各軸毎の目標値を演算し、この目標
値を基にサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆに出力を行い、ロ
ボット１０を移動させる。１補間周期分の演算が行わ
れ、サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆへの出力が終了すると
ステップ３２２に移行する。

【００４９】ステップ３２２では、最終目標位置の出力
が完了したか否かを判別する。最終目標位置の出力が完
了したならば（ＹＥＳ）、ロボット１０は目標位置であ
る教示点Ｐ２まで到達したことになるため、このｍｏｖ
ｅｒ命令を終了する。また、最終位置の出力が完了して
いないならば（ＮＯ）、ステップ３０２に戻り、減速区
間が終了して目標位置に達するまで減速移動を実行す
る。

【００５０】以上のステップによって、ｍｏｖｅｒ命令
は実行される。ｏｒｇ命令の場合は、目標位置が原位置
Ｐ０となるのみで同様である。以上述べたように本実施
例のロボット制御装置は、ｍｏｖｅｒ命令およびｏｒｇ
命令を１つ設定するだけで、目標位置の途中に中間目標
位置を設定できるだけでなく、その中間目標位置の前後
で速度を任意に変化させることができる。従って、ロボ
ット１０によって、ワークを把持し、移載するという作
業を行う場合等では、各作業者に共通に認識される目標
位置のみを教示しておけば、簡単に目標位置へ接離し、
速度を増減する動作プログラムが作成できる。また、ｍ
ｏｖｅｒ命令およびｏｒｇ命令のオフセット移動パラメ
ータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆを省略すれば従来の動作命
令と同じとなるため、作業者のプログラミング作業が複
雑になることを防止できる。本実施例の動作プログラム
と従来技術の欄で説明した動作プログラムとを比較する
と、図１３で示す従来の動作プログラムにおける行番号
１〜１３が図５で示す本実施例の動作プログラムにおけ
る行番号４〜７に相当する。従って、従来１３行必要で
あった動作命令が４行となり、大幅にプログラム作成が
簡単になる。

【００５１】以上述べた実施例では、ｍｏｖｅｒ命令が
１つの場合であるため、目標位置Ｐ２において移動を完
了し、停止している。しかし、ｍｏｖｅｒ命令が複数個
連続する場合は、設定した各教示点で停止することな
く、上記したＰ（１＋ａ），Ｐ（２＋ｂ）のように円弧
状の軌跡を描いて連続的に移動するようにしても良い。
また、上記した実施例では、加速、等速、減速を変化さ
せる速度変化のタイミングを速度パターンから得られる
距離に基づいて行っているが、速度パターンから得られ
る各速度変化を行うべき時間に基づいて制御を行うよう
にしても良い。

【００５２】上記した実施例におけるｍｏｖｅｒ命令お
よびｏｒｇ命令におけるオフセット移動パラメータは、
直接オフセット移動量を設定する形式としているが、あ
らかじめ定められた距離だけオフセット移動する形式と
しても良い。また、上記した実施例では、移動速度を通
常の速度に対する割合で設定する形式としているが、あ
らかじめ定められた速度としても良い。また、直接速度
を指定する形式としても良い。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に記載された手段では、１つの
動作命令にオフセット移動パラメータを付加して指定す
るのみで、中間目標位置が設定され、ロボットが目標位
置に移動する際に、一旦中間目標位置に向かった後、目
標位置に到達するようにした。このため、目標位置に向
かう途中で向きを変化させる必要がある時にも、教示点
を余分に設ける必要がなく、簡単に動作プログラムが作
成できる。また、中間目標位置は教示点ではないため、
中間目標位置の設定を変化させれば簡単に動作軌跡を変
化させることができる。

【００５４】請求項２に記載された手段では、中間目標
位置へロボットを移動させる際には、第１の移動速度で
移動させ、中間目標位置から目標位置へロボットを移動
させる際には、第２の移動速度で移動させるようにし
た。このため、目標位置へのロボットの移動において、
速度を途中で変化させることができる。これによって、
目標位置に接近する時や、移動開始位置から離れる時に
ロボットの移動速度を通常の移動速度よりも減速させる
ことによって、ワークを載置する時等の衝撃を回避でき
る動作プログラムを簡単に作成することができる。

【００５５】請求項３に記載された手段では、オフセッ
ト移動パラメータをロボットの移動の開始位置または目
標位置から中間目標位置までの距離で示すことによっ
て、簡単に中間目標位置を変化させることができる。こ
のため動作プログラムの変更が容易となる。請求項４に
記載された手段では、中間目標位置をロボットの移動の
開始位置または目標位置におけるロボットのアプローチ
方向に設定するようにした。このため、移動の開始位置
におけるアプローチ方向を基準とした場合には、開始位
置において特定の作業を終了した時のハンドの方向にロ
ボットを一旦移動させてから目標位置への移動を開始す
ることができる。このため、作業台やワークとの干渉を
防止するための動作プログラムが簡単に作成できる。

【００５６】また、目標位置におけるアプローチ方向を
基準とした場合には、目標位置において特定の作業を開
始する時のハンドの方向から目標位置に対して接近する
ことが可能となる。このため、迅速に作業を開始できる
とともに、作業台やワークとの干渉を防止するための動
作プログラムが簡単に作成できる。請求項５に記載され
た手段では、オフセット移動パラメータをロボットの移
動の開始位置または目標位置から中間目標位置までの距
離と、第１の移動速度と第２の移動速度との割合で指定
するようにした。このため、ロボットが移動を開始する
時や、目標位置に接近する時の移動速度を任意に変化さ
せることが可能となるだけでなく、この時の移動速度を
実行する距離を任意に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のロボットを示した図である。

【図２】本実施例のハンドを示した図である。

【図３】本実施例の電気的構成を示した図である。

【図４】本実施例のロボットの動作を説明するための図
である。

【図５】本実施例の動作プログラムを示した図である。

【図６】本実施例のｍｏｖｅｒ命令を説明するための図
である。

【図７】本実施例の速度パターンを示した図である。

【図８】本実施例の主プログラムを説明するためのフロ
ーチャートである。

【図９】本実施例のｍｏｖｅｒ命令の概要を説明するた
めフローチャートである。

【図１０】本実施例のｍｏｖｅｒ命令を説明するためフ
ローチャートである。

【図１１】図１０の続きを示したフローチャートであ
る。

【図１２】従来技術の動作を示した図である。

【図１３】従来技術の動作プログラムを示した図であ
る。

【符号の説明】

１０ ロボット ２０ ＣＰＵ ２２ａ〜２２ｆ サーボＣＰＵ ２５ メモリ ２６ 操作盤 Ｍ１〜Ｍ６ サーボモータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 あらかじめ複数の教示点を記憶するとと
   もに、この複数の教示点間に沿ってロボットが所定の動
   作を行うための動作プログラムを記憶し、前記教示点と
   前記動作プログラムに基づいて前記ロボットの制御を行
   うロボット制御装置において、 オフセット移動パラメータが設定可能な特定の目標位置
   に対する動作命令を記憶する動作命令記憶手段と、 前記オフセット移動パラメータが設定された動作命令を
   実行する際に、前記ロボットの移動開始位置および前記
   目標位置の少なくとも一方を基準とした中間目標位置を
   設定する中間目標位置設定手段と、 この中間目標位置設定手段によって設定された前記中間
   目標位置の方向へ前記ロボットを移動させた後、前記目
   標位置への移動を行う移動実行手段とを備えたことを特
   徴とするロボット制御装置。
2. 【請求項２】 あらかじめ複数の教示点を記憶するとと
   もに、この複数の教示点間に沿ってロボットが所定の動
   作を行うための動作プログラムを記憶し、前記教示点と
   前記動作プログラムに基づいて前記ロボットの制御を行
   うロボット制御装置において、 オフセット移動パラメータが設定可能な特定の目標位置
   に対する動作命令を記憶する動作命令記憶手段と、 前記オフセット移動パラメータが設定された動作命令を
   実行する際に、前記ロボットの移動開始位置および前記
   目標位置の少なくとも一方を基準とした中間目標位置を
   設定する中間目標位置設定手段と、 この中間目標位置設定手段によって設定された前記中間
   目標位置の方向へ前記ロボットを第１の移動速度で移動
   させる第１の移動実行手段と、 前記中間目標位置から前記目標位置へ向かう方向へ前記
   ロボットを第２の移動速度で移動させる第２の移動実行
   手段とを備えたことを特徴とするロボット制御装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１または前記請求項２に記載
   のロボット制御装置において、 前記オフセット移動パラメータは、前記移動開始位置ま
   たは前記目標位置から前記中間目標位置までの距離であ
   ることを特徴とするロボット制御装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１または前記請求項２に記載
   のロボット制御装置において、 前記オフセット移動パラメータによって指定される前記
   中間目標位置は、前記移動開始位置または前記目標位置
   における前記ロボットのアプローチ方向に設定されてい
   ることを特徴とするロボット制御装置。
5. 【請求項５】 前記請求項２に記載のロボット制御装置
   において、 前記オフセット移動パラメータは、前記移動開始位置ま
   たは前記目標位置から前記中間目標位置までの距離と、
   前記第１の移動速度と前記第２の移動速度との割合であ
   ることを特徴とするロボット制御装置。