JPH09265307A

JPH09265307A - ロボットの座標系補正デ−タ記憶方法

Info

Publication number: JPH09265307A
Application number: JP9926096A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Watanabe; 敏仁渡辺
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】座標系補正データを記憶させるロボットの座標
系補正データ記憶方法を提供するものである。【解決手段】マニピュレータのリンクと関節角度との機
械的構造から定まるツール先端位置の基準位置を、ロボ
ット制御装置の電気的制御から定まるツール先端位置の
基準位置と一致させるために用いる座標系補正データを
記憶させるロボットの座標系補正データ記憶方法におい
て、マニピュレータを予め定めた姿勢に設定したときの
機械的な零度の関節角度に対応した機械的な零度の回転
量データ及び機械的な零度の関節角度とのずれ量を補正
した電気的な零度の関節角度に対応した電気的な零度の
回転量データをマニピュレータに設置した補正回転量デ
ータメモリに保存させるロボットの座標系補正データ記
憶方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットのマニピ
ュレータの機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は、多関節形のマニピュレータを有
するロボットの構成を示す図である。同図において、１
０はマニピュレータであり、１１はマニピュレータ１０
の手首部に取り付けた溶接トーチ等のツールであり、３
０はマニピュレータ１０を制御するロボット制御装置で
あり、２０はマニピュレータ１０を操作するためのティ
ーチペンダントである。

【０００４】図２は、マニピュレータ１０の姿勢の説明
図である。同図において、Ａは、マニピュレータ１０の
据付平面のＸＹ平面上の基準座標系ＡＺの原点であり、
Ｌ０乃至Ｌ６はリンクであり、Ｋ１乃至Ｋ６は関節であ
り、θ１乃至θ６は関節Ｋ１乃至Ｋ６のそれぞれの関節
角度であり、ＴＣＰはツール１１の先端の制御点を示す
ツール先端位置である。ツ−ル先端位置ＴＣＰの座標位
置は、リンクＬ０乃至Ｌ６の長さと関節角度θ１乃至θ
６との機械的構造から定まる。マニピュレータ１０を予
め定めた姿勢、例えば図２に示す姿勢にしたときの各関
節角度を、機械的な零度の関節角度θ１乃至θ６とし、
このときのツール先端位置ＴＣＰの座標位置を仮基準位
置ＭＴＰとする。

【０００６】図３は、マニピュレータ１０の機械的構造
から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置を、後述す
る補正をして、ロボット制御装置３０の電気的制御から
定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させたと
きのマニピュレータ１０の姿勢の説明図である。同図に
おいて、上記の基準位置を一致させたときのマニピュレ
ータ１０の姿勢が示す各関節角度を、電気的な零度の関
節角度θ１０乃至θ６０とする。この電気的な零度の関
節角度θ１０乃至θ６０の算出方法は後述する。リンク
Ｌ０乃至Ｌ６の長さと電気的な零度の関節角度θ１０乃
至θ６０との機械的構造によって定まるツ−ル先端位置
ＴＣＰの座標位置を真の基準位置ＭＲＰとする。

【０００８】図２及び図３で示したマニピュレータ１０
において、図２で示した全ての機械的な零度の関節角度
θ１乃至θ６が図３で示した電気的な零度の関節角度θ
１０乃至θ６０と正確に一致していない場合、ツール先
端位置ＴＣＰの仮基準位置ＭＴＰは、真の基準位置ＭＲ
Ｐからずれた位置となる。その結果、ロボット制御装置
３０がマニピュレータ１０を正確な位置に制御すること
ができない。従って、マニピュレータ１０のツール先端
位置ＴＣＰをロボット制御装置３０が制御するツール先
端位置ＴＣＰに正確に一致させるためには、マニピュレ
ータ１０の機械的な零度の関節角度θ１乃至θ６を、電
気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０に補正すること
が必要である。

【００１０】図４は、電気的な零度の関節角度θ１０乃
至θ６０の算出方法を説明する図である。同図におい
て、ＭＴＰは、図２で示したツール先端位置ＴＣＰの仮
基準位置であり、ＭＲＰは、図３で示したツール先端位
置ＴＣＰの真の基準位置である。説明を簡略化するため
に、Ｘ、Ｙ座標のみを考え、関節Ｋ１及びＫ２のみを示
して、関節Ｋ３乃至Ｋ６を省略している。Δθ１及びΔ
θ２は、機械的な零度の関節角度θ１及びθ２と電気的
な零度の関節角度θ１０及びθ２０とのずれ量を示す補
正角度であり、Ｂ及びＣは電気的な零度の関節角度θ１
０及びθ２０を算出するために予め設けてある既知の座
標位置である。

【００１２】図４において、関節Ｋ１及びＫ２を回転さ
せて、ツール先端位置ＴＣＰを仮基準位置ＭＴＰからＢ
点に移動させる。このときの仮基準位置ＭＴＰからＢ点
までの関節Ｋ１及びＫ２の回転角度をそれぞれｂ１及び
ｂ２とする。これらの回転角度の変化値ｂ１及びｂ２
は、関節Ｋ１及びＫ２のモータに取り付けられ、モータ
の回転量に対応したデータを出力する絶対値エンコーダ
によって求められる。ツール先端位置ＴＣＰをＢ点に一
致させたときの関節Ｋ１及びＫ２の関節角度は、（θ１
０＋Δθ１＋ｂ１）及び（θ２０＋Δθ２＋ｂ２）とな
り、以下の式が成り立つ。Ｌ１cos （θ１０＋Δθ１＋ｂ１）−Ｌ２sin （θ２０
＋Δθ２＋ｂ２）＝０Ｌ１sin （θ１０＋Δθ１＋ｂ１）＋Ｌ２cos （θ２０
＋Δθ２＋ｂ２）＝ＹＢ

【００１３】次に、ツール先端位置ＴＣＰを仮基準位置
ＭＴＰに戻してからＣ点に移動させる。このときの仮基
準位置ＭＴＰからＣ点までの関節Ｋ１及びＫ２の回転角
度をそれぞれｃ１及びｃ２とする。ツール先端位置ＴＣ
ＰをＣ点に一致させたときの関節Ｋ１及びＫ２の関節角
度は、（θ１０＋Δθ１＋ｃ１）及び（θ２０＋Δθ２
＋ｃ２）となり、以下の式が成り立つ。Ｌ１cos （θ１０＋Δθ１＋ｃ１）−Ｌ２sin （θ２０
＋Δθ２＋ｃ２）＝ＸＣＬ１sin （θ１０＋Δθ１＋ｃ１）＋Ｌ２cos （θ２０
＋Δθ２＋ｃ２）＝０上記の４式において、ｂ１、ｂ２、ｃ１及びｃ２は既知
の数値であるので、これらの式から電気的な零度の関節
角度θ１０及びθ２０と補正角度Δθ１及びΔθ２とを
算出することができる。

【００１４】以上は、関節Ｋ１及びＫ２のみを示して説
明したが、関節Ｋ３乃至Ｋ６においても同様にして電気
的な零度の関節角度θ３０乃至θ６０と補正角度Δθ３
乃至Δθ６とを算出することができる。

【００１６】これらの機械的及び電気的な零度の関節角
度は、絶対値エンコーダの回転量データとして取り扱わ
れる。前述した仮基準位置ＭＴＰ、即ち、機械的な零度
の関節角度θ１乃至θ６に対応した絶対値エンコーダの
出力を読み取り、これらの出力を機械的な零度の回転量
データＴＨ１乃至ＴＨ６とする。また、前述した真の基
準位置ＭＲＰ、即ち、電気的な零度の関節角度θ１０乃
至θ６０に対応した絶対値エンコーダの出力を読み取
り、これらの出力を電気的な零度の回転量データＴＨ１
０乃至ＴＨ６０とする。

【００１８】機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至Ｔ
Ｈ６と電気的な零度の回転量データＴＨ１０乃至ＴＨ６
０との差を次のように補正デ−タＣＤ１乃至ＣＤ６とす
る。ＣＤ１＝ＴＨ１−ＴＨ１０ＣＤ２＝ＴＨ２−ＴＨ２０ＣＤ３＝ＴＨ３−ＴＨ３０ＣＤ４＝ＴＨ４−ＴＨ４０ＣＤ５＝ＴＨ５−ＴＨ５０ＣＤ６＝ＴＨ６−ＴＨ６０

【００２０】機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至Ｔ
Ｈ６と補正データＣＤ１乃至ＣＤ６とをロボットに記憶
させることにより、関節Ｋ１乃至Ｋ６の絶対値エンコー
ダの機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６を補
正データＣＤ１乃至ＣＤ６によって補正して電気的な零
度の回転量データＴＨ１０乃至ＴＨ６０にすることがで
きる。この結果、ツール先端位置ＴＣＰが図３に示した
真の基準位置ＭＲＰに一致し、ロボット制御装置３０
が、マニピュレータ１０のツール先端位置ＴＣＰを正確
な位置に制御することができる。

【００２１】図５は、絶対値エンコ−ダ５４が出力する
回転量データを、ロボット制御装置３０に内蔵されたロ
ボット制御回路５０に記憶させる方法を示す従来技術の
ブロック図である。同図において、絶対値エンコーダ５
４は、エンコーダ５３、エンコーダ回転量カウンタ３０
８、パラレルシリアル変換回路１０２及び出力信号レベ
ル変換回路１０３からなり、ロボット制御回路５０は、
入力信号レベル変換回路２０３、シリアルパラレル変換
回路２０１及び中央処理装置ＣＰＵからなる。ＢＴはバ
ッテリであり、１０４は通信線である。エンコ−ダ５３
が出力する回転量データは、エンコーダ回転量カウンタ
３０８のバッテリＢＴによって保存されており、パラレ
ルシリアル変換回路１０２は、エンコ−ダ５３が出力す
る回転量データをシリアルデータに変換する。出力信号
レベル変換回路１０３は、シリアルデータのレベルを変
換する。通信線１０４は、レベル変換されたシリアルデ
ータを、ロボット制御回路５０に伝送する。入力信号レ
ベル変換回路２０３は、伝送されたシリアルデータのレ
ベルを変換する。シリアルパラレル変換回路２０１は、
レベル変換されたシリアルデータをパラレルデータに変
換する。中央処理装置ＣＰＵは、このパラレルデータを
読み取る。この結果、絶対値エンコーダ５４が出力する
回転量データを中央処理装置ＣＰＵに保存することがで
きる。

【００２４】図６は、図５で示した方法によって中央処
理装置ＣＰＵに保存した回転量データだけ、マニピュレ
ータ１０のモータＭＴを回転させることを説明する従来
技術のブロック図である。図６において、ロボット制御
回路５０とサーボ回路５１とは、図１で示したロボット
制御装置３０に内蔵されている。中央処理装置ＣＰＵ
は、回転量データをパルス分配回路５７に出力し、パル
ス分配回路５７は、回転量データをサーボ回路５１に出
力する。サーボ回路５１は、ロボット制御回路５０のパ
ルス分配回路５７から入力された回転量データを、位置
偏差カウンタ５８及びＤ／Ａ変換回路５９を通じてサー
ボアンプ６０に入力してモータＭＴを駆動する。絶対値
エンコーダ５４は、モ−タＭＴの回転角度に比例したパ
ルス数を位置偏差カウンタ５８に帰還する。この結果、
中央処理装置ＣＰＵに保存された回転量データだけモー
タＭＴを回転させることができる。

【００２５】図７は、マニピュレータ１０の補正データ
ＣＤ１乃至ＣＤ６を算出して保存する従来技術及び本発
明に使用するフローチャートである。

【００２６】まずステップ１（ＳＴ１）は、図２に示す
ように、マニピュレータ１０を予め定めた姿勢に設定し
て、このときの関節角度を機械的な零度の関節角度θ１
乃至θ６とする「仮基準位置設定ステップ」である。こ
の予め定めた姿勢のときのツ−ル先端位置ＴＣＰの座標
位置を仮基準位置ＭＴＰとする。

【００２８】ステップ２（ＳＴ２）は、絶対値エンコ−
ダ５４から機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ
６を読み取る「機械的零度の回転量データ読み取りステ
ップ」である。

【００３０】ステップ３（ＳＴ３）は、ツール先端位置
ＴＣＰを仮基準位置ＭＴＰから、予め設けてある異なる
６つの既知の座標位置に移動させ、仮基準位置ＭＴＰか
ら既知の座標位置までの関節Ｋ１乃至Ｋ６のそれぞれの
回転角度と既知の座標位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とから電気的
な零度の関節角度θ１０乃至θ６０を算出する「電気的
零度の関節角度算出ステップ」である。既知の座標位置
は、例えば、図４のＢ点及びＣ点である。

【００３１】ステップ４（ＳＴ４）は、マニピュレータ
１０の姿勢を、算出した電気的な零度の関節角度θ１０
乃至θ６０にして、絶対値エンコーダ５４から電気的な
零度の回転量データＴＨ１０乃至ＴＨ６０を読み取る
「電気的零度の回転量データ読み取りステップ」であ
る。

【００３２】ステップ５（ＳＴ５）は、機械的な零度の
回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６と電気的な零度の回転量
データＴＨ１０乃至ＴＨ６０との差を算出し、補正デー
タＣＤ１乃至ＣＤ６とする「補正データ算出ステップ」
である。

【００３４】ステップ６（ＳＴ６）は、補正データＣＤ
１乃至ＣＤ６と機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至
ＴＨ６とをロボット制御回路５０の中央処理装置ＣＰＵ
に保存する「補正データ保存ステップ」である。

【００３６】ロボットを工場出荷するときにマニピュレ
ータ１０の姿勢を運搬しやすい姿勢にするために、マニ
ピュレータ１０の出荷時の関節角度が、電気的な零度の
関節角度を算出したときの関節角度と異なってしまう。
またマニピュレータ１０の関節角度を変えない場合で
も、ロボットの電源を切るとロボット制御回路５０は、
マニピュレータ１０の関節角度を判別できなくなる。そ
こで、マニピュレ−タ１０を任意の姿勢で立ち上げたと
き、マニピュレータ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ
乃至θ６Ａを、ロボット制御回路５０の電気的な零度の
関節角度θ１０乃至θ６０と一致させる必要がある。図
８は、マニピュレ−タ１０の任意の姿勢の関節角度θ１
Ａ乃至θ６Ａを、電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ
６０に一致させるフローチャートである。

【００３８】同図に示すステップ７（ＳＴ７）は、マニ
ピュレータ１０が任意の姿勢で、ロボット制御回路５０
を立ち上げると、絶対値エンコ−ダ５４が、マニピュレ
ータ１０が任意の姿勢での関節Ｋ１乃至Ｋ６のモータＭ
Ｔの回転量データ（以下、マニピュレ−タ１０の任意の
姿勢の回転量データという）ＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａを読
み取る「任意姿勢の回転量データ読み取りステップ」で
ある。

【００４０】ステップ８（ＳＴ８）は、ロボット制御回
路５０の中央処理装置ＣＰＵが、補正データＣＤ１乃至
ＣＤ６と機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６
とマニピュレ−タ１０の任意の姿勢の回転量データＴＨ
１Ａ乃至ＴＨ６Ａとを読み取る「補正及び任意姿勢回転
量デ−タ読み取りステップ」である。

【００４２】ステップ９（ＳＴ９）は、中央処理装置Ｃ
ＰＵが、次のようにマニピュレータ１０の電気的な零度
の関節角度θ１０乃至θ６０からマニピュレータ１０の
任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａまでの各関節の
モ−タＭＴの回転量データを算出する「電気的零度・任
意姿勢回転量データ算出ステップ」である。関節Ｋ１の
電気的な零度の関節角度θ１０から任意の姿勢の関節角
度θ１Ａまでのモ−タＭＴの回転量データは、（ＴＨ１
Ａ−ＴＨ１＋ＣＤ１）であり、関節Ｋ２の電気的な零度
の関節角度θ２０から任意の姿勢の関節角度θ２Ａまで
のモ−タＭＴの回転量データは、（ＴＨ２Ａ−ＴＨ２＋
ＣＤ２）であり、関節Ｋ３の電気的な零度の関節角度θ
３０から任意の姿勢の関節角度θ３Ａまでのモ−タＭＴ
の回転量データは、（ＴＨ３Ａ−ＴＨ３＋ＣＤ３）であ
り、関節Ｋ４の電気的な零度の関節角度θ４０から任意
の姿勢の関節角度θ４Ａまでのモ−タＭＴの回転量デー
タは、（ＴＨ４Ａ−ＴＨ４＋ＣＤ４）であり、関節Ｋ５
の電気的な零度の関節角度θ５０から任意の姿勢の関節
角度θ５Ａまでのモ−タＭＴの回転量データは、（ＴＨ
５Ａ−ＴＨ５＋ＣＤ５）であり、関節Ｋ６の電気的な零
度の関節角度θ６０から任意の姿勢の関節角度θ６Ａま
でのモ−タＭＴの回転量データは、（ＴＨ６Ａ−ＴＨ６
＋ＣＤ６）である。

【００４４】ステップ１０（ＳＴ１０）は、算出された
各関節のモータＭＴの回転量データだけ各関節のモータ
ＭＴを回転させることによって、マニピュレ−タ１０の
任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａが、ロボット制
御回路５０が保有する電気的な零度の関節角度θ１０乃
至θ６０を再生させる「電気的零度の関節角度再生ステ
ップ」である。

【００５０】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、図５で示したように、組立時のマニピュレ−タ１０
の機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６と補正
データＣＤ１乃至ＣＤ６とをロボット制御回路５０にの
み記憶しているために、ロボット制御回路５０を他のマ
ニピュレ−タ１０と接続して動作させようとすると、こ
れらの回転量データを変更しなければならないために、
ロボット制御回路５０を内蔵したロボット制御装置３０
とこれに組み合わせるマニピュレ−タ１０とは１対１の
組み合せに限定されている。

【００５２】従って従来は、組み合わせるマニピュレ−
タ１０の認識番号をロボット制御装置３０に記録してお
き、マニピュレ−タ１０又はロボット制御装置３０の故
障時には、マニピュレ−タ１０に固有の機械的な零度の
回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６と補正データＣＤ１乃至
ＣＤ６とを、再度ロボット制御装置３０に入力する作業
を行っている。

【００５４】以上のように従来の技術では、故障時のみ
でなく調整又は出荷時においても、常に組合せを考慮し
なければならないので、取り扱いに注意と労力とを必要
としている。

【００６０】

【課題を解決するための手段】請求項１は、ロボットの
マニピュレータ１０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ
１乃至θ６との機械的構造から定まるツール先端位置Ｔ
ＣＰの基準位置を、ロボット制御装置３０の電気的制御
から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させ
るために用いる座標系補正データを記憶させるロボット
の座標系補正データ記憶方法において、マニピュレータ
１０を予め定めた姿勢に設定したときの機械的な零度の
関節角度θ１乃至θ６に対応した機械的な零度の回転量
データＴＨ１乃至ＴＨ６及び機械的な零度の関節角度θ
１乃至θ６とのずれ量を補正した電気的な零度の関節角
度θ１０乃至θ６０に対応した電気的な零度の回転量デ
ータＴＨ１０乃至ＴＨ６０をマニピュレータ１０に設置
した補正回転量データメモリ３０９に保存させるロボッ
トの座標系補正データ記憶方法である。

【００６１】請求項２は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及び機械的な零度の関節角度θ１乃至θ６と電
気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０とのずれ量を補
正するために用いる補正データＣＤ１乃至ＣＤ６をマニ
ピュレータ１０に設置した補正回転量データメモリ３０
９に保存させるロボットの座標系補正データ記憶方法で
ある。

【００６２】請求項３は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及びマニピュレータ１０のツール先端位置ＴＣ
Ｐを予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動さ
せて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関節
角度θ１０乃至θ６０に対応した電気的な零度の回転量
データＴＨ１０乃至ＴＨ６０をマニピュレータ１０に設
置した補正回転量データメモリ３０９に保存させるロボ
ットの座標系補正データ記憶方法である。

【００６３】請求項４は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及びマニピュレータ１０のツール先端位置ＴＣ
Ｐを予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動さ
せて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関節
角度θ１０乃至θ６０とのずれ量を補正する補正データ
をマニピュレータ１０に設置した補正回転量データメモ
リ３０９に保存させるロボットの座標系補正データ記憶
方法である。

【００６４】請求項５は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及び機械的な零度の関節角度θ１乃至θ６との
ずれ量を補正した電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ
６０に対応した電気的な零度の回転量データＴＨ１０乃
至ＴＨ６０を通信線１０４を使用してロボット制御装置
３０に設置した演算回路からマニピュレータ１０に設置
した補正回転量データメモリ３０９に伝送して補正回転
量データメモリ３０９に保存させるロボットの座標系補
正データ記憶方法である。

【００６５】請求項６は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及び機械的な零度の関節角度θ１乃至θ６と電
気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０とのずれ量を補
正するために用いる補正データＣＤ１乃至ＣＤ６を通信
線１０４を使用してロボット制御装置３０に設置した演
算回路からマニピュレータ１０に設置した補正回転量デ
ータメモリ３０９に伝送して補正回転量データメモリ３
０９に保存させるロボットの座標系補正データ記憶方法
である。

【００６６】請求項７は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及びマニピュレータ１０のツール先端位置ＴＣ
Ｐを予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動さ
せて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関節
角度θ１０乃至θ６０に対応した電気的な零度の回転量
データＴＨ１０乃至ＴＨ６０を通信線１０４を使用して
ロボット制御装置３０に設置した演算回路からマニピュ
レータ１０に設置した補正回転量データメモリ３０９に
伝送して補正回転量データメモリ３０９に保存させるロ
ボットの座標系補正データ記憶方法である。

【００６７】請求項８は、ロボットのマニピュレータ１
０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度θ１乃至θ６との機
械的構造から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置
を、ロボット制御装置３０の電気的制御から定まるツー
ル先端位置ＴＣＰの基準位置と一致させるために用いる
座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法において、マニピュレータ１０を予め定め
た姿勢に設定したときの機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６に対応した機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６及びマニピュレータ１０のツール先端位置ＴＣ
Ｐを予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動さ
せて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関節
角度θ１０乃至θ６０とのずれ量を補正する補正データ
を通信線１０４を使用してロボット制御装置３０に設置
した演算回路からマニピュレータ１０に設置した補正回
転量データメモリ３０９に伝送して補正回転量データメ
モリ３０９に保存させるロボットの座標系補正データ記
憶方法である。

【００６８】請求項９は、マニピュレータ１０の関節Ｋ
１乃至Ｋ６の関節角度が機械的な零度の関節角度θ１乃
至θ６のときのツール先端位置ＴＣＰの座標位置を仮基
準位置ＭＴＰとし、絶対値エンコーダ５４から機械的な
零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６を読み取り、ツー
ル先端位置ＴＣＰを仮基準位置ＭＴＰから既知の座標位
置に移動させ、仮基準位置ＭＴＰから既知の座標位置ま
での関節Ｋ１乃至Ｋ６のそれぞれの回転角度と既知の座
標位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とから、電気的な零度の関節角度
θ１０乃至θ６０を算出し、関節Ｋ１乃至Ｋ６の関節角
度を、算出した電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６
０に一致させたときの電気的な零度の回転量データＴＨ
１０乃至ＴＨ６０を読み取り、機械的な零度の回転量デ
ータＴＨ１乃至ＴＨ６と電気的な零度の回転量データＴ
Ｈ１０乃至ＴＨ６０との差を算出し、補正データＣＤ１
乃至ＣＤ６とし、補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的
な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とをロボット制
御回路５０の中央処理装置ＣＰＵに保存して、ロボット
のマニピュレータ１０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角度
θ１乃至θ６との機械的構造から定まるツール先端位置
ＴＣＰの基準位置を、ロボット制御装置３０の電気的制
御から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置と一致さ
せるために用いる座標系補正データを記憶させるロボッ
トの座標系補正データ記憶方法において、補正データＣ
Ｄ１乃至ＣＤ６と機械的な零度の回転量データＴＨ１乃
至ＴＨ６とをマニピュレータ１０に設置した補正回転量
データメモリ３０９に保存する「補正回転量データメモ
リ保存ステップ」と、中央処理装置ＣＰＵが、保存され
た補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と保存された機械的な零
度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とマニピュレータ１
０の任意の姿勢の回転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａと
を読み取る「補正及び任意姿勢回転量データ読み取りス
テップ」ＳＴ８と、中央処理装置ＣＰＵが、マニピュレ
ータ１０の電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０か
らマニピュレータ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃
至θ６Ａまでの各関節のモータＭＴの回転量データを算
出する「電気的零度・任意姿勢回転量データ算出ステッ
プ」ＳＴ９と、算出された各関節のモータＭＴの回転量
データだけ各関節のモータＭＴを回転させることによっ
て、マニピュレータ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ
乃至θ６Ａが、ロボット制御回路５０が保有する電気的
な零度の関節角度θ１０乃至θ６０を再生する「電気的
零度の関節角度再生ステップ」ＳＴ１０から成る座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法である。

【００６９】請求項１０は、マニピュレータ１０の関節
Ｋ１乃至Ｋ６の関節角度が機械的な零度の関節角度θ１
乃至θ６のときのツール先端位置ＴＣＰの座標位置を仮
基準位置ＭＴＰとし、絶対値エンコーダ５４から機械的
な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６を読み取り、ツ
ール先端位置ＴＣＰを仮基準位置ＭＴＰから既知の座標
位置に移動させ、仮基準位置ＭＴＰから既知の座標位置
までの関節Ｋ１乃至Ｋ６のそれぞれの回転角度と既知の
座標位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とから、電気的な零度の関節角
度θ１０乃至θ６０を算出し、関節Ｋ１乃至Ｋ６の関節
角度を、算出した電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ
６０に一致させたときの電気的な零度の回転量データＴ
Ｈ１０乃至ＴＨ６０を読み取り、機械的な零度の回転量
データＴＨ１乃至ＴＨ６と電気的な零度の回転量データ
ＴＨ１０乃至ＴＨ６０との差を算出し、補正データＣＤ
１乃至ＣＤ６とし、補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械
的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とをロボット
制御回路５０の中央処理装置ＣＰＵに保存して、ロボッ
トのマニピュレータ１０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角
度θ１乃至θ６との機械的構造から定まるツール先端位
置ＴＣＰの基準位置を、ロボット制御装置３０の電気的
制御から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置と一致
させるために用いる座標系補正データを記憶させるロボ
ットの座標系補正データ記憶方法において、ロボット制
御回路５０のパラレルシリアル変換回路１０２が、中央
処理装置ＣＰＵに保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ
６と機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とを
シリアルデータに変換する「ロボット制御回路内シリア
ルデータへの変換ステップ」ＳＴ４１と、シリアルデー
タを通信線１０４を通じて絶対値エンコーダ５４に伝送
する「絶対値エンコーダへのシリアルデータ伝送ステッ
プ」と、絶対値エンコーダ５４のシリアルパラレル変換
回路２０１が、伝送されたシリアルデータをパラレルデ
ータに変換する「絶対値エンコーダ内シリアルパラレル
変換ステップ」と、補正回転量データメモリ３０９が、
パラレルデータを保存する「パラレルデータ保存ステッ
プ」ＳＴ４６と、絶対値エンコーダ５４のパラレルシリ
アル変換回路１０２が、補正回転量データメモリ３０９
に保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零
度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６と絶対値エンコーダ
５４が読み取ったマニピュレ−タ１０の任意の姿勢の回
転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａとを、シリアルデータ
に変換する「絶対値エンコーダ内シリアルデータへの変
換ステップ」ＳＴ５０と、シリアルデータを通信線１０
４を通じてロボット制御回路５０に伝送する「ロボット
制御回路へのシリアルデータ伝送ステップ」と、ロボッ
ト制御回路５０のシリアルパラレル変換回路２０１が、
伝送されたシリアルデータをパラレルデータに変換する
「ロボット制御回路内シリアルパラレル変換ステップ」
と、中央処理装置ＣＰＵが、保存された補正データＣＤ
１乃至ＣＤ６と保存された機械的な零度の回転量データ
ＴＨ１乃至ＴＨ６とマニピュレータ１０の任意の姿勢の
回転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａとを読み取る「補正
及び任意姿勢回転量データ読み取りステップ」ＳＴ８
と、中央処理装置ＣＰＵが、マニピュレータ１０の電気
的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０からマニピュレー
タ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａまでの
各関節のモータＭＴの回転量データを算出する「電気的
零度・任意姿勢回転量データ算出ステップ」ＳＴ９と、
算出された各関節のモータＭＴの回転量データだけ各関
節のモータＭＴを回転させることによって、マニピュレ
ータ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａが、
ロボット制御回路５０が保有する電気的な零度の関節角
度θ１０乃至θ６０を再生する「電気的零度の関節角度
再生ステップ」ＳＴ１０から成る座標系補正データを記
憶させるロボットの座標系補正データ記憶方法である。

【００７０】請求項１１は、マニピュレータ１０の関節
Ｋ１乃至Ｋ６の関節角度が機械的な零度の関節角度θ１
乃至θ６のときのツール先端位置ＴＣＰの座標位置を仮
基準位置ＭＴＰとし、絶対値エンコーダ５４から機械的
な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６を読み取り、ツ
ール先端位置ＴＣＰを仮基準位置ＭＴＰから既知の座標
位置に移動させ、仮基準位置ＭＴＰから既知の座標位置
までの関節Ｋ１乃至Ｋ６のそれぞれの回転角度と既知の
座標位置（Ｘ、Ｙ、Ｚ）とから、電気的な零度の関節角
度θ１０乃至θ６０を算出し、関節Ｋ１乃至Ｋ６の関節
角度を、算出した電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ
６０に一致させたときの電気的な零度の回転量データＴ
Ｈ１０乃至ＴＨ６０を読み取り、機械的な零度の回転量
データＴＨ１乃至ＴＨ６と電気的な零度の回転量データ
ＴＨ１０乃至ＴＨ６０との差を算出し、補正データＣＤ
１乃至ＣＤ６とし、補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械
的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とをロボット
制御回路５０の中央処理装置ＣＰＵに保存して、ロボッ
トのマニピュレータ１０のリンクＬ０乃至Ｌ６と関節角
度θ１乃至θ６との機械的構造から定まるツール先端位
置ＴＣＰの基準位置を、ロボット制御装置３０の電気的
制御から定まるツール先端位置ＴＣＰの基準位置と一致
させるために用いる座標系補正データを記憶させるロボ
ットの座標系補正データ記憶方法において、ロボット制
御回路５０のパラレルシリアル変換回路１０２が、中央
処理装置ＣＰＵに保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ
６と機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とを
シリアルデータに変換する「ロボット制御回路内シリア
ルデータへの変換ステップ」ＳＴ４１と、ロボット制御
回路５０の出力信号レベル変換回路１０３が、シリアル
データのレベルを変換する「ロボット制御回路内出力信
号レベル変換ステップ」ＳＴ４２と、レベル変換された
シリアルデータを、通信線１０４を通じてマニピュレ−
タ１０に設置された絶対値エンコーダ５４に伝送する
「絶対値エンコーダへのレベル変換データ伝送ステッ
プ」ＳＴ４３と、絶対値エンコーダ５４の入力信号レベ
ル変換回路２０３が、伝送されたシリアルデータのレベ
ルを変換する「絶対値エンコーダ内入力信号レベル変換
ステップ」ＳＴ４４と、絶対値エンコーダ５４のシリア
ルパラレル変換回路２０１が、レベル変換されたシリア
ルデータをパラレルデータに変換する「絶対値エンコー
ダ内パラレルデータへの変換ステップ」ＳＴ４５と、補
正回転量データメモリ３０９が、パラレルデータを保存
する「パラレルデータ保存ステップ」ＳＴ４６と、絶対
値エンコーダ５４のパラレルシリアル変換回路１０２
が、補正回転量データメモリ３０９に保存された補正デ
ータＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零度の回転量データＴ
Ｈ１乃至ＴＨ６と絶対値エンコーダ５４が読み取ったマ
ニピュレ−タ１０の任意の姿勢の回転量データＴＨ１Ａ
乃至ＴＨ６Ａとを、シリアルデータに変換する「絶対値
エンコーダ内シリアルデータへの変換ステップ」ＳＴ５
０と、絶対値エンコーダ５４の出力信号レベル変換回路
１０３が、シリアルデータのレベルを変換する「絶対値
エンコーダ内出力信号レベル変換ステップ」ＳＴ５１
と、レベル変換されたシリアルデータを通信線１０４を
通じてロボット制御回路５０に伝送する「ロボット制御
回路へのレベル変換データ伝送ステップ」ＳＴ５２と、
ロボット制御回路５０の入力信号レベル変換回路２０３
が、伝送されたシリアルデータのレベルを変換する「ロ
ボット制御回路内入力信号レベル変換ステップ」ＳＴ５
３と、ロボット制御回路５０のシリアルパラレル変換回
路２０１が、レベル変換されたシリアルデータをパラレ
ルデータに変換する「ロボット制御回路内パラレルデー
タへの変換ステップ」ＳＴ５４と、中央処理装置ＣＰＵ
が、保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と保存され
た機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とマニ
ピュレータ１０の任意の姿勢の回転量データＴＨ１Ａ乃
至ＴＨ６Ａとを読み取る「補正及び任意姿勢回転量デー
タ読み取りステップ」ＳＴ８と、中央処理装置ＣＰＵ
が、マニピュレータ１０の電気的な零度の関節角度θ１
０乃至θ６０からマニピュレータ１０の任意の姿勢の関
節角度θ１Ａ乃至θ６Ａまでの各関節のモータＭＴの回
転量データを算出する「電気的零度・任意姿勢回転量デ
ータ算出ステップ」ＳＴ９と、算出された各関節のモー
タＭＴの回転量データだけ各関節のモータＭＴを回転さ
せることによって、マニピュレータ１０の任意の姿勢の
関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａが、ロボット制御回路５０が
保有する電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０を再
生する「電気的零度の関節角度再生ステップ」ＳＴ１０
から成る座標系補正データを記憶させるロボットの座標
系補正データ記憶方法である。

【００７１】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。本発明は、前述
した従来技術のステップ１乃至６及び８乃至１０に組み
合わせて使用するが、これらのステップ１乃至６及び８
乃至１０は前述した説明と同様なので省略する。以下、
本発明の「補正データ保存ステップ」、「補正及び任意
姿勢回転量データ読み取りステップ」、「電気的零度・
任意姿勢回転量データ算出ステップ」及び「電気的零度
の関節角度再生ステップ」について説明する。

【００７２】図９は、補正データＣＤ１乃至ＣＤ６を絶
対値エンコーダ５４の内部に記憶させる本発明の実施の
形態を示すブロック図であり、図１０は、その処理を示
すフローチャートである。図９において、絶対値エンコ
ーダ５４は、エンコーダ５３、エンコーダ回転量カウン
タ３０８、パラレルシリアル変換回路１０２、出力信号
レベル変換回路１０３、入力信号レベル変換回路２０
３、シリアルパラレル変換回路２０１及び補正回転量デ
ータメモリ３０９からなる。ロボット制御回路５０は、
入力信号レベル変換回路２０３、シリアルパラレル変換
回路２０１、中央処理装置ＣＰＵ、パラレルシリアル変
換回路１０２及び出力信号レベル変換回路１０３からな
る。ＢＴはバッテリであり、１０４は通信線である。

【００７３】図１０に示すステップ４０（ＳＴ４０）
は、前述した図７のステップ１（ＳＴ１）乃至ステップ
６（ＳＴ６）からなる「補正データ算出保存ステップ」
である。ステップ４１（ＳＴ４１）は、ロボット制御回
路５０のパラレルシリアル変換回路１０２が、中央処理
装置ＣＰＵに保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と
機械的な零度の回転量データＴＨ１乃至ＴＨ６とをシリ
アルデータに変換する「ロボット制御回路内シリアルデ
ータへの変換ステップ」である。

【００７４】ステップ４２（ＳＴ４２）は、ロボット制
御回路５０の出力信号レベル変換回路１０３が、シリア
ルデータのレベルを変換する「ロボット制御回路内出力
信号レベル変換ステップ」である。ステップ４３（ＳＴ
４３）は、レベル変換されたシリアルデータを、通信線
１０４を通じてマニピュレータ１０に設置された絶対値
エンコーダ５４に伝送する「絶対値エンコーダへのレベ
ル変換データ伝送ステップ」である。ステップ４４（Ｓ
Ｔ４４）は、絶対値エンコーダ５４の入力信号レベル変
換回路２０３が、伝送されたシリアルデータのレベルを
変換する「絶対値エンコーダ内入力信号レベル変換ステ
ップ」である。ステップ４５（ＳＴ４５）は、絶対値エ
ンコーダ５４のシリアルパラレル変換回路２０１が、レ
ベル変換されたシリアルデータをパラレルデータに変換
する「絶対値エンコーダ内パラレルデータへの変換ステ
ップ」である。ステップ４６（ＳＴ４６）は、補正回転
量データメモリ３０９が、パラレルデータを保存する
「パラレルデータ保存ステップ」である。これらの処理
の結果、補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零度の
回転量デ−タＴＨ１乃至ＴＨ６とは、絶対値エンコーダ
５４の補正回転量デ−タメモリ３０９に保存される。

【００７６】図１１は、マニピュレータ１０が任意の姿
勢で、ロボット制御回路５０を立ち上げたときに、マニ
ピュレータ１０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６
Ａを、ロボット制御回路５０が保有する電気的な零度の
位置に一致させるフローチャートである。ステップ５０
（ＳＴ５０）は、絶対値エンコーダ５４のパラレルシリ
アル変換回路１０２が、補正回転量データメモリ３０９
に保存された補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零
度の回転量デ−タＴＨ１乃至ＴＨ６と絶対値エンコーダ
５４が読み取ったマニピュレ−タ１０の任意の姿勢の回
転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａとを、シリアルデータ
に変換する「絶対値エンコーダ内シリアルデータへの変
換ステップ」である。ステップ５１（ＳＴ５１）は、絶
対値エンコーダ５４の出力信号レベル変換回路１０３
が、シリアルデータのレベルを変換する「絶対値エンコ
ーダ内出力信号レベル変換ステップ」である。

【００７８】ステップ５２（ＳＴ５２）は、レベル変換
されたシリアルデータを通信線１０４を通じてロボット
制御回路５０に伝送する「ロボット制御回路へのレベル
変換データ伝送ステップ」である。ステップ５３（ＳＴ
５３）は、ロボット制御回路５０の入力信号レベル変換
回路２０３が、伝送されたシリアルデータのレベルを変
換する「ロボット制御回路内入力信号レベル変換ステッ
プ」である。ステップ５４（ＳＴ５４）は、ロボット制
御回路５０のシリアルパラレル変換回路２０１が、レベ
ル変換されたシリアルデータをパラレルデータに変換す
る「ロボット制御回路内パラレルデータへの変換ステッ
プ」である。ステップ５５（ＳＴ５５）は、前述した図
８のステップ８（ＳＴ８）乃至ステップ１０（ＳＴ１
０）からなる「補正データの読み取り算出及び再生ステ
ップ」である。

【００８２】以上のように、本発明は、ロボット制御装
置３０を立ち上げた時点で、絶対値エンコーダ５４は、
補正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零度の回転量デ
ータＴＨ１乃至ＴＨ６とマニピュレータ１０の任意の姿
勢の回転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａとを、ロボット
制御回路５０に通信線１０４を通じて伝送する。これに
よって、ロボット制御回路５０は、マニピュレ−タ１０
のツール先端位置ＴＣＰの座標位置を真の基準位置ＭＲ
Ｐに一致させることができる。

【００８４】

【実施例】

（変形例）図９において、絶対値エンコ−ダ５４のパラ
レルシリアル変換回路１０２とシリアルパラレル変換回
路２０１とを、それぞれ単独で構成しても良く、又は組
み合わせて一つの回路にしても良い。同様に、ロボット
制御回路５０のパラレルシリアル変換回路１０２とシリ
アルパラレル変換回路２０１とを、それぞれ単独で構成
しても良く、又は組み合わせて一つの回路にしても良
い。

【００８５】図９において、通信線は送受信の２系統を
示しているが、省線化の目的で１つの通信線で送信と受
信とを兼用する方式により、１系統に合成して同様の機
能を実現することが容易にできる。また通信線１０４
は、平衡伝送方式での通信手段を示しているが、この他
に、オープンコレクタ出力又は光伝送に置き換えること
もできる。

【００８６】前述した説明において、マニピュレータ１
０の関節角度の基準位置をロボット制御装置３０の基準
位置と一致させるために用いる回転量データとして、補
正データＣＤ１乃至ＣＤ６と機械的な零度の回転量デー
タＴＨ１乃至ＴＨ６とマニピュレ−タ１０の任意の姿勢
の回転量データを用いているが、これらの回転量データ
の代わりに、電気的な零度の回転量データＴＨ１０乃至
ＴＨ６０のみを用いることもできる。

【００９０】

【発明の効果】本発明のロボット座標系補正データ記憶
方法において、マニピュレータの絶対値エンコーダに、
マニピュレ−タの機械的ずれ量を補正する補正データを
記憶させることによって、マニピュレ−タとロボット制
御装置との組み合せが自由になり、それぞれを一対一に
対応させる必要がない。したがって、複数のロボットを
使用している場合に、マニピュレ−タ又はロボット制御
装置が故障したときには、いずれか一方を交換するのみ
で、補正データの再設定をする必要がない。また、ロボ
ットの製造メーカにおいても、マニピュレ−タとロボッ
ト制御装置とを組み合わせて管理する必要がなくなるの
で管理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】多関節形のマニピュレータを有するロボットの
構成を示す図である。

【図２】マニピュレ−タ１０の姿勢の説明図である。

【図３】マニピュレ−タ１０の基準位置を、ロボット制
御装置３０の基準位置と一致させたときのマニピュレ−
タ１０の姿勢の説明図である。

【図４】電気的な零度の関節角度θ１０乃至θ６０の算
出方法を説明する図である。

【図５】絶対値エンコーダ５４が出力する回転量データ
を、ロボット制御回路５０に記憶させる方法を示す従来
技術のブロック図である。

【図６】図５で示した方法によって中央処理装置ＣＰＵ
に保存した回転量データだけマニピュレータ１０のモー
タＭＴを回転させることを説明する従来技術のブロック
図である。

【図７】マニピュレータ１０の補正データＣＤ１乃至Ｃ
Ｄ６を算出して保存する従来技術及び本発明に使用する
フローチャートである。

【図８】マニピュレータ１０の任意の姿勢の関節角度θ
１Ａ乃至θ６Ａを、電気的な零度の関節角度θ１０乃至
θ６０に一致させるフローチャートである。

【図９】補正データＣＤ１乃至ＣＤ６を絶対値エンコ−
ダ５４の内部に記憶させる本発明の実施の形態を示すブ
ロック図である。

【図１０】補正データＣＤ１乃至ＣＤ６を絶対値エンコ
−ダ５４の内部に記憶させるフローチャートである。

【図１１】マニピュレ−タ１０が任意の姿勢で、ロボッ
ト制御回路５０を立ち上げたときに、マニピュレータ１
０の任意の姿勢の関節角度θ１Ａ乃至θ６Ａを、ロボッ
ト制御回路５０が保有する電気的な零度の位置に一致さ
せるフローチャートである。

【符号の説明】

１０マニピュレ−タ１１ツール２０ティーチペンダント３０ロボット制御装置５０ロボット制御回路５３エンコーダ５４絶対値エンコーダ５８位置偏差カウンタ５９Ｄ／Ａ変換回路６０サーボアンプ１０２パラレルシリアル変換回路１０３出力信号レベル変換回路１０４通信線２０１シリアルパラレル変換回路２０３入力信号レベル変換回路３０８エンコーダ回転量カウンタ３０９補正回転量データメモリＣＤ１乃至ＣＤ６補正データＣＰＵ中央処理装置Ｋ１乃至Ｋ６関節Ｌ０乃至Ｌ６リンクＭＲＰ真の基準位置ＭＴＰ仮基準位置ＭＴモータＴＣＰツール先端位置ＴＨ１乃至ＴＨ６機械的な零度の回転量データＴＨ１０乃至ＴＨ６０電気的な零度の回転量データＴＨ１Ａ乃至ＴＨ６Ａマニピュレ−タ１０の任意の姿
勢の回転量データ θ１乃至θ６機械的な零度の関節角度 θ１０乃至θ６０電気的な零度の関節角度 θ１Ａ乃至θ６Ａマニピュレ−タ１０の任意の姿勢の
関節角度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及び前記機械的な零度の関節角度
とのずれ量を補正した電気的な零度の関節角度に対応し
た電気的な零度の回転量データをマニピュレータに設置
した補正回転量データメモリに保存させるロボットの座
標系補正データ記憶方法。
【請求項２】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及び前記機械的な零度の関節角度
と電気的な零度の関節角度とのずれ量を補正するために
用いる補正データをマニピュレータに設置した補正回転
量データメモリに保存させるロボットの座標系補正デー
タ記憶方法。
【請求項３】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及びマニピュレータのツール先端
位置を予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動
させて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関
節角度に対応した電気的な零度の回転量データをマニピ
ュレータに設置した補正回転量データメモリに保存させ
るロボットの座標系補正データ記憶方法。
【請求項４】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及びマニピュレータのツール先端
位置を予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動
させて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関
節角度とのずれ量を補正する補正データをマニピュレー
タに設置した補正回転量データメモリに保存させるロボ
ットの座標系補正データ記憶方法。
【請求項５】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及び前記機械的な零度の関節角度
とのずれ量を補正した電気的な零度の関節角度に対応し
た電気的な零度の回転量データを通信線を使用してロボ
ット制御装置に設置した演算回路からマニピュレータに
設置した補正回転量データメモリに伝送して前記補正回
転量データメモリに保存させるロボットの座標系補正デ
ータ記憶方法。
【請求項６】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及び前記機械的な零度の関節角度
と電気的な零度の関節角度とのずれ量を補正するために
用いる補正データを通信線を使用してロボット制御装置
に設置した演算回路からマニピュレータに設置した補正
回転量データメモリに伝送して前記補正回転量データメ
モリに保存させるロボットの座標系補正データ記憶方
法。
【請求項７】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及びマニピュレータのツール先端
位置を予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動
させて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関
節角度に対応した電気的な零度の回転量データを通信線
を使用してロボット制御装置に設置した演算回路からマ
ニピュレータに設置した補正回転量データメモリに伝送
して前記補正回転量データメモリに保存させるロボット
の座標系補正データ記憶方法。
【請求項８】ロボットのマニピュレータのリンクと関
節角度との機械的構造から定まるツール先端位置の基準
位置を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツー
ル先端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系
補正データを記憶させるロボットの座標系補正データ記
憶方法において、マニピュレータを予め定めた姿勢に設
定したときの機械的な零度の関節角度に対応した機械的
な零度の回転量データ及びマニピュレータのツール先端
位置を予め定めた姿勢の位置から既知の座標位置に移動
させて読み取った移動量から算出した電気的な零度の関
節角度とのずれ量を補正する補正データを通信線を使用
してロボット制御装置に設置した演算回路からマニピュ
レータに設置した補正回転量データメモリに伝送して前
記補正回転量データメモリに保存させるロボットの座標
系補正データ記憶方法。
【請求項９】マニピュレータの関節の関節角度が機械
的な零度の関節角度のときのツール先端位置の座標位置
を仮基準位置とし、絶対値エンコーダから機械的な零度
の回転量データを読み取り、ツール先端位置を前記仮基
準位置から既知の座標位置に移動させ、前記仮基準位置
から前記既知の座標位置までの関節のそれぞれの回転角
度と前記既知の座標位置とから、電気的な零度の関節角
度を算出し、関節の関節角度を、算出した前記電気的な
零度の関節角度に一致させたときの電気的な零度の回転
量データを読み取り、前記機械的な零度の回転量データ
と前記電気的な零度の回転量データとの差を算出し、補
正データとし、前記補正データと前記機械的な零度の回
転量データとをロボット制御回路の中央処理装置に保存
して、ロボットのマニピュレータのリンクと関節角度と
の機械的構造から定まるツール先端位置の基準位置を、
ロボット制御装置の電気的制御から定まるツール先端位
置の基準位置と一致させるために用いる座標系補正デー
タを記憶させるロボットの座標系補正データ記憶方法に
おいて、前記補正データと前記機械的な零度の回転量デ
ータとをマニピュレータに設置した補正回転量データメ
モリに保存する補正回転量データメモリ保存ステップ
と、前記中央処理装置が、保存された前記補正データと
保存された前記機械的な零度の回転量データとマニピュ
レータの任意の姿勢の回転量データとを読み取る補正及
び任意姿勢回転量データ読み取りステップ（ＳＴ８）
と、前記中央処理装置が、マニピュレータの前記電気的
な零度の関節角度からマニピュレータの任意の姿勢の関
節角度までの各関節のモータの回転量データを算出する
電気的零度・任意姿勢回転量データ算出ステップ（ＳＴ
９）と、算出された各関節のモータの回転量データだけ
各関節のモータを回転させることによって、マニピュレ
ータの前記任意の姿勢の関節角度が、ロボット制御回路
が保有する前記電気的な零度の関節角度を再生する電気
的零度の関節角度再生ステップ（ＳＴ１０）から成る座
標系補正データを記憶させるロボットの座標系補正デー
タ記憶方法。
【請求項１０】マニピュレータの関節の関節角度が機
械的な零度の関節角度のときのツール先端位置の座標位
置を仮基準位置とし、絶対値エンコーダから機械的な零
度の回転量データを読み取り、ツール先端位置を前記仮
基準位置から既知の座標位置に移動させ、前記仮基準位
置から前記既知の座標位置までの関節のそれぞれの回転
角度と前記既知の座標位置とから、電気的な零度の関節
角度を算出し、関節の関節角度を、算出した前記電気的
な零度の関節角度に一致させたときの電気的な零度の回
転量データを読み取り、前記機械的な零度の回転量デー
タと前記電気的な零度の回転量データとの差を算出し、
補正データとし、前記補正データと前記機械的な零度の
回転量データとをロボット制御回路の中央処理装置に保
存して、ロボットのマニピュレータのリンクと関節角度
との機械的構造から定まるツール先端位置の基準位置
を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツール先
端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系補正
データを記憶させるロボットの座標系補正データ記憶方
法において、ロボット制御回路のパラレルシリアル変換
回路が、前記中央処理装置に保存された前記補正データ
と保存された前記機械的な零度の回転量データとをシリ
アルデータに変換するロボット制御回路内シリアルデー
タへの変換ステップ（ＳＴ４１）と、シリアルデータを
通信線を通じてマニピュレ−タに設置された絶対値エン
コーダに伝送する絶対値エンコーダへのシリアルデータ
伝送ステップと、絶対値エンコーダのシリアルパラレル
変換回路が、伝送されたシリアルデータをパラレルデー
タに変換する絶対値エンコーダ内シリアルパラレル変換
ステップと、補正回転量データメモリが、パラレルデー
タを保存するパラレルデータ保存ステップ（ＳＴ４６）
と、絶対値エンコーダのパラレルシリアル変換回路が、
前記補正回転量データメモリに保存された前記補正デー
タと保存された前記機械的な零度の回転量データと絶対
値エンコーダが読み取ったマニピュレ−タの任意の姿勢
の回転量データとを、シリアルデータに変換する絶対値
エンコーダ内シリアルデータへの変換ステップ（ＳＴ５
０）と、シリアルデータを通信線を通じてロボット制御
回路に伝送するロボット制御回路へのシリアルデータ伝
送ステップと、ロボット制御回路のシリアルパラレル変
換回路が、伝送されたシリアルデータをパラレルデータ
に変換するロボット制御回路内シリアルパラレル変換ス
テップと、前記中央処理装置が、保存された前記補正デ
ータと保存された前記機械的な零度の回転量データとマ
ニピュレータの任意の姿勢の回転量データとを読み取る
補正及び任意姿勢回転量データ読み取りステップ（ＳＴ
８）と、前記中央処理装置が、マニピュレータの前記電
気的な零度の関節角度からマニピュレータの任意の姿勢
の関節角度までの各関節のモータの回転量データを算出
する電気的零度・任意姿勢回転量データ算出ステップ
（ＳＴ９）と、算出された各関節のモータの回転量デー
タだけ各関節のモータを回転させることによって、マニ
ピュレータの前記任意の姿勢の関節角度が、ロボット制
御回路が保有する前記電気的な零度の関節角度を再生す
る電気的零度の関節角度再生ステップ（ＳＴ１０）から
成る座標系補正データを記憶させるロボットの座標系補
正データ記憶方法。
【請求項１１】マニピュレータの関節の関節角度が機
械的な零度の関節角度のときのツール先端位置の座標位
置を仮基準位置とし、絶対値エンコーダから機械的な零
度の回転量データを読み取り、ツール先端位置を前記仮
基準位置から既知の座標位置に移動させ、前記仮基準位
置から前記既知の座標位置までの関節のそれぞれの回転
角度と前記既知の座標位置とから、電気的な零度の関節
角度を算出し、関節の関節角度を、算出した前記電気的
な零度の関節角度に一致させたときの電気的な零度の回
転量データを読み取り、前記機械的な零度の回転量デー
タと前記電気的な零度の回転量データとの差を算出し、
補正データとし、前記補正データと前記機械的な零度の
回転量データとをロボット制御回路の中央処理装置に保
存して、ロボットのマニピュレータのリンクと関節角度
との機械的構造から定まるツール先端位置の基準位置
を、ロボット制御装置の電気的制御から定まるツール先
端位置の基準位置と一致させるために用いる座標系補正
データを記憶させるロボットの座標系補正データ記憶方
法において、ロボット制御回路のパラレルシリアル変換
回路が、前記中央処理装置に保存された前記補正データ
と保存された前記機械的な零度の回転量データとをシリ
アルデータに変換するロボット制御回路内シリアルデー
タへの変換ステップ（ＳＴ４１）と、ロボット制御回路
の出力信号レベル変換回路が、シリアルデータのレベル
を変換するロボット制御回路内出力信号レベル変換ステ
ップ（ＳＴ４２）と、レベル変換されたシリアルデータ
を、通信線を通じてマニピュレ−タに設置された絶対値
エンコーダに伝送する絶対値エンコーダへのレベル変換
データ伝送ステップ（ＳＴ４３）と、絶対値エンコーダ
の入力信号レベル変換回路が、伝送されたシリアルデー
タのレベルを変換する絶対値エンコーダ内入力信号レベ
ル変換ステップ（ＳＴ４４）と、絶対値エンコーダのシ
リアルパラレル変換回路が、レベル変換されたシリアル
データをパラレルデータに変換する絶対値エンコーダ内
パラレルデータへの変換ステップ（ＳＴ４５）と、補正
回転量データメモリが、パラレルデータを保存するパラ
レルデータ保存ステップ（ＳＴ４６）と、絶対値エンコ
ーダのパラレルシリアル変換回路が、前記補正回転量デ
ータメモリに保存された前記補正データと保存された前
記機械的な零度の回転量データと絶対値エンコーダが読
み取ったマニピュレ−タの任意の姿勢の回転量データと
を、シリアルデータに変換する絶対値エンコーダ内シリ
アルデータへの変換ステップ（ＳＴ５０）と、絶対値エ
ンコーダの出力信号レベル変換回路が、シリアルデータ
のレベルを変換する絶対値エンコーダ内出力信号レベル
変換ステップ（ＳＴ５１）と、レベル変換されたシリア
ルデータを通信線を通じてロボット制御回路に伝送する
ロボット制御回路へのレベル変換データ伝送ステップ
（ＳＴ５２）と、ロボット制御回路の入力信号レベル変
換回路が、伝送されたシリアルデータのレベルを変換す
るロボット制御回路内入力信号レベル変換ステップ（Ｓ
Ｔ５３）と、ロボット制御回路のシリアルパラレル変換
回路が、レベル変換されたシリアルデータをパラレルデ
ータに変換するロボット制御回路内パラレルデータへの
変換ステップ（ＳＴ５４）と、前記中央処理装置が、保
存された前記補正データと保存された前記機械的な零度
の回転量データとマニピュレータの任意の姿勢の回転量
データとを読み取る補正及び任意姿勢回転量データ読み
取りステップ（ＳＴ８）と、前記中央処理装置が、マニ
ピュレータの前記電気的な零度の関節角度からマニピュ
レータの任意の姿勢の関節角度までの各関節のモータの
回転量データを算出する電気的零度・任意姿勢回転量デ
ータ算出ステップ（ＳＴ９）と、算出された各関節のモ
ータの回転量データだけ各関節のモータを回転させるこ
とによって、マニピュレータの前記任意の姿勢の関節角
度が、ロボット制御回路が保有する前記電気的な零度の
関節角度を再生する電気的零度の関節角度再生ステップ
（ＳＴ１０）から成る座標系補正データを記憶させるロ
ボットの座標系補正データ記憶方法。