JPH0991026A - 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法 - Google Patents
力制御ロボットの姿勢誤差修正方法Info
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- JPH0991026A JPH0991026A JP24902695A JP24902695A JPH0991026A JP H0991026 A JPH0991026 A JP H0991026A JP 24902695 A JP24902695 A JP 24902695A JP 24902695 A JP24902695 A JP 24902695A JP H0991026 A JPH0991026 A JP H0991026A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 嵌合作業をするために教示されたアプローチ
点での姿勢誤差を修正する。 【解決手段】 （Ｓ１）では、挿入側ワーク１を、嵌合
の際の挿入方向３に垂直な平面５に対し所定の力で押し
つける。これにより、挿入側ワーク１の先端の面と平面
５とが面接触の状態となる。（Ｓ２）では、挿入側ワー
ク１の先端が平面５に面接触している状態の姿勢データ
WＴA を取得する。（Ｓ３）では、ステップ２で取得し
た姿勢データ WＴA を、アプローチ点の姿勢データとし
て格納する。これにより、嵌合作業をする為に設定され
たアプローチ点の姿勢誤差が修正される。
点での姿勢誤差を修正する。 【解決手段】 （Ｓ１）では、挿入側ワーク１を、嵌合
の際の挿入方向３に垂直な平面５に対し所定の力で押し
つける。これにより、挿入側ワーク１の先端の面と平面
５とが面接触の状態となる。（Ｓ２）では、挿入側ワー
ク１の先端が平面５に面接触している状態の姿勢データ
WＴA を取得する。（Ｓ３）では、ステップ２で取得し
た姿勢データ WＴA を、アプローチ点の姿勢データとし
て格納する。これにより、嵌合作業をする為に設定され
たアプローチ点の姿勢誤差が修正される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は力制御ロボットの姿
勢誤差修正方法に関し、特に予め教示されたアプローチ
点からワークを挿入することにより嵌合作業を行う力制
御ロボットの姿勢誤差修正方法に関する。
勢誤差修正方法に関し、特に予め教示されたアプローチ
点からワークを挿入することにより嵌合作業を行う力制
御ロボットの姿勢誤差修正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】部品の組立工程にはワーク同士の嵌合作
業が多く含まれる。ロボットによる嵌合作業を適正に実
行するために、ロボットの制御に力制御を適用すること
が知られている。このような、力制御の手法が適用され
るロボットを特に力制御ロボットと呼ぶ。
業が多く含まれる。ロボットによる嵌合作業を適正に実
行するために、ロボットの制御に力制御を適用すること
が知られている。このような、力制御の手法が適用され
るロボットを特に力制御ロボットと呼ぶ。
【０００３】力制御による嵌合作業をロボットに教示す
るには、教示操作盤を用いてロボットを手動で動かしア
プローチ点（ワーク同士の嵌合を開始する直前でロボッ
トがとるべき位置と姿勢）と、そのアプローチ点から嵌
合のために移動する方向（挿入方向）を教示する。
るには、教示操作盤を用いてロボットを手動で動かしア
プローチ点（ワーク同士の嵌合を開始する直前でロボッ
トがとるべき位置と姿勢）と、そのアプローチ点から嵌
合のために移動する方向（挿入方向）を教示する。
【０００４】ロボット再生運転時は、アプローチ点から
教示された挿入方向へ移動する。すると、ある地点で嵌
合を行う２つのワークが接触状態に移行し、ワーク間に
作用する力が発生する。力制御ロボットでは、嵌合作業
中にワーク間に作用する力を検出し、検出された力を指
標としてロボットの動作を逐次修正しながら嵌合を行
う。
教示された挿入方向へ移動する。すると、ある地点で嵌
合を行う２つのワークが接触状態に移行し、ワーク間に
作用する力が発生する。力制御ロボットでは、嵌合作業
中にワーク間に作用する力を検出し、検出された力を指
標としてロボットの動作を逐次修正しながら嵌合を行
う。
【０００５】つまり、挿入側ワークを被挿入側ワークの
穴に嵌め合わせる場合、教示された挿入側ワークの位置
や姿勢に誤差があると、穴に対する挿入側ワークの位置
が微妙にずれてしまう。そこで、力センサで検出された
力センサ座標系における６軸力からツール座標系におけ
る６軸力を算出する。そして、ツール座標系における挿
入方向以外の力モーメントが０になるように挿入側ワー
クの位置や姿勢を修正しながら、少しずつ挿入側ワーク
を嵌め込んでいく。このようにして、力制御ロボットに
対し嵌合作業を行わせることができる。
穴に嵌め合わせる場合、教示された挿入側ワークの位置
や姿勢に誤差があると、穴に対する挿入側ワークの位置
が微妙にずれてしまう。そこで、力センサで検出された
力センサ座標系における６軸力からツール座標系におけ
る６軸力を算出する。そして、ツール座標系における挿
入方向以外の力モーメントが０になるように挿入側ワー
クの位置や姿勢を修正しながら、少しずつ挿入側ワーク
を嵌め込んでいく。このようにして、力制御ロボットに
対し嵌合作業を行わせることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、力制御によ
る嵌合作業では、アプローチ点の位置制御を正確に教示
することが作業の成否を決定する重要な要因である。特
にアプローチ点の姿勢は重要であり、嵌合を行う軸側と
穴側の２つのワークの中心軸方向を、アプローチ点の教
示時に正確に合わせておかないと、力制御による嵌合作
業時間が増加したり、あるいは挿入途中でワーク同士が
引っ掛かり嵌合が失敗する虞れがある。また、教示時と
再生運転時とで、ロボットで把持した挿入側ワークの姿
勢にばらつきがあると、やはりアプローチ点での姿勢に
誤差が発生する。
る嵌合作業では、アプローチ点の位置制御を正確に教示
することが作業の成否を決定する重要な要因である。特
にアプローチ点の姿勢は重要であり、嵌合を行う軸側と
穴側の２つのワークの中心軸方向を、アプローチ点の教
示時に正確に合わせておかないと、力制御による嵌合作
業時間が増加したり、あるいは挿入途中でワーク同士が
引っ掛かり嵌合が失敗する虞れがある。また、教示時と
再生運転時とで、ロボットで把持した挿入側ワークの姿
勢にばらつきがあると、やはりアプローチ点での姿勢に
誤差が発生する。
【０００７】しかし、アプローチ点の教示は人間が行う
ため、２つのワークの軸方向を正確に合わせることは困
難であり教示姿勢の誤差は避けられない。その結果、力
制御による嵌合作業の作業効率の向上が図れないという
問題点があった。
ため、２つのワークの軸方向を正確に合わせることは困
難であり教示姿勢の誤差は避けられない。その結果、力
制御による嵌合作業の作業効率の向上が図れないという
問題点があった。
【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、嵌合作業をするために教示されたアプローチ
点での姿勢誤差を修正することのできる力制御ロボット
の姿勢誤差修正方法を提供することを目的とする。
のであり、嵌合作業をするために教示されたアプローチ
点での姿勢誤差を修正することのできる力制御ロボット
の姿勢誤差修正方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、予め教示されたアプローチ点からワーク
を挿入することにより嵌合作業を行う力制御ロボットの
姿勢誤差修正方法において、挿入側ワークを、嵌合時の
挿入方向に垂直な平面に所定の力で押しつけ、前記挿入
側ワークと前記平面とが面接触した状態での前記挿入側
ワークの姿勢データを検出姿勢データとして取得し、前
記検出姿勢データを、前記アプローチ点の姿勢データと
して設定する、ことを特徴とする力制御ロボットの姿勢
誤差修正方法が提供される。
決するために、予め教示されたアプローチ点からワーク
を挿入することにより嵌合作業を行う力制御ロボットの
姿勢誤差修正方法において、挿入側ワークを、嵌合時の
挿入方向に垂直な平面に所定の力で押しつけ、前記挿入
側ワークと前記平面とが面接触した状態での前記挿入側
ワークの姿勢データを検出姿勢データとして取得し、前
記検出姿勢データを、前記アプローチ点の姿勢データと
して設定する、ことを特徴とする力制御ロボットの姿勢
誤差修正方法が提供される。
【００１０】以上の方法によれば、挿入側ワークが嵌合
時の挿入方向を正確に向いている状態の姿勢データが取
得され、その姿勢データがアプローチ点の姿勢データと
なる。これにより、嵌合作業時に挿入側ワークをアプロ
ーチ点に移動すれば、挿入側ワークは正確に被挿入側ワ
ークの穴の方向を向く。この状態で挿入側ワークを挿入
方向に移動すれば、確実に嵌合作業を完了させることが
できる。
時の挿入方向を正確に向いている状態の姿勢データが取
得され、その姿勢データがアプローチ点の姿勢データと
なる。これにより、嵌合作業時に挿入側ワークをアプロ
ーチ点に移動すれば、挿入側ワークは正確に被挿入側ワ
ークの穴の方向を向く。この状態で挿入側ワークを挿入
方向に移動すれば、確実に嵌合作業を完了させることが
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の力制御ロボットの
姿勢誤差修正方法の手順を説明する図である。
に基づいて説明する。図１は本発明の力制御ロボットの
姿勢誤差修正方法の手順を説明する図である。
【００１２】ステップ１（Ｓ１）では、予め嵌合作業の
際のアプローチ点（位置、及び姿勢）が設定された力制
御ロボットが把持している挿入側ワーク１を、嵌合の際
の挿入方向３に垂直な平面５に対し所定の力で押しつけ
る。この時点のアプローチ点は教示されたものであり、
姿勢が正確でない。押しつける方向４は、挿入方向３と
平行であり、挿入方向３は被挿入側ワーク２の穴の側面
と平行である。平面５は挿入方向３と垂直であればどこ
に設定されても良い。例えば、被挿入側ワーク２の穴の
淵にあたる部分の上部の面２ａを使用することもでき
る。
際のアプローチ点（位置、及び姿勢）が設定された力制
御ロボットが把持している挿入側ワーク１を、嵌合の際
の挿入方向３に垂直な平面５に対し所定の力で押しつけ
る。この時点のアプローチ点は教示されたものであり、
姿勢が正確でない。押しつける方向４は、挿入方向３と
平行であり、挿入方向３は被挿入側ワーク２の穴の側面
と平行である。平面５は挿入方向３と垂直であればどこ
に設定されても良い。例えば、被挿入側ワーク２の穴の
淵にあたる部分の上部の面２ａを使用することもでき
る。
【００１３】このように、挿入側ワーク１を平面５に所
定の力で押しつけることにより、挿入側ワーク１の先端
の面と平面５とが面接触の状態となる。ステップ２（Ｓ
２）では、挿入側ワーク１の先端が平面５に面接触して
いる状態の姿勢データ WＴA を取得する。この姿勢デー
タは、挿入側ワーク１が正確に挿入方向３を向いた状態
での姿勢データである。
定の力で押しつけることにより、挿入側ワーク１の先端
の面と平面５とが面接触の状態となる。ステップ２（Ｓ
２）では、挿入側ワーク１の先端が平面５に面接触して
いる状態の姿勢データ WＴA を取得する。この姿勢デー
タは、挿入側ワーク１が正確に挿入方向３を向いた状態
での姿勢データである。
【００１４】ステップ３（Ｓ３）では、ステップ２で取
得した姿勢データ WＴA を、アプローチ点の姿勢データ
として格納する。つまり、アプローチ点のデータには、
位置データ６ａと姿勢データ６ｂとがあり、姿勢誤差修
正前は教示された際のデータが格納されている。この２
つのデータのうち姿勢データ６ｂのみを、ステップ２で
取得した姿勢データ WＴA に置き換える。
得した姿勢データ WＴA を、アプローチ点の姿勢データ
として格納する。つまり、アプローチ点のデータには、
位置データ６ａと姿勢データ６ｂとがあり、姿勢誤差修
正前は教示された際のデータが格納されている。この２
つのデータのうち姿勢データ６ｂのみを、ステップ２で
取得した姿勢データ WＴA に置き換える。
【００１５】これにより、嵌合作業をする為に設定され
たアプローチ点の姿勢誤差が修正される。従って、アプ
ローチ点に移動された挿入側ワーク１は正確に挿入方向
３を向き、ロボット再生時に確実に嵌合を行わせること
ができる。
たアプローチ点の姿勢誤差が修正される。従って、アプ
ローチ点に移動された挿入側ワーク１は正確に挿入方向
３を向き、ロボット再生時に確実に嵌合を行わせること
ができる。
【００１６】図２は嵌合作業を行う力制御ロボットを示
す図である。ロボット本体１０はケーブル１２によって
コントローラ２０に接続されている。また、ロボット本
体１０の手首部分には力センサ３０が設けられている。
力センサ３０は、力センサ座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸
方向の並進力とそれらの軸周りのモーメント（以後、こ
れらの力とモーメントとをまとめて６軸力と呼ぶ）を検
出する。力センサ３０は、ケーブル３１によってコント
ローラ２０に接続されている。力センサ３０の例とし
て、複数の歪みゲージにより力センサ３０本体の変形量
を示す検出信号をコントローラ２０へ出力するものがあ
る。
す図である。ロボット本体１０はケーブル１２によって
コントローラ２０に接続されている。また、ロボット本
体１０の手首部分には力センサ３０が設けられている。
力センサ３０は、力センサ座標系におけるＸ，Ｙ，Ｚ軸
方向の並進力とそれらの軸周りのモーメント（以後、こ
れらの力とモーメントとをまとめて６軸力と呼ぶ）を検
出する。力センサ３０は、ケーブル３１によってコント
ローラ２０に接続されている。力センサ３０の例とし
て、複数の歪みゲージにより力センサ３０本体の変形量
を示す検出信号をコントローラ２０へ出力するものがあ
る。
【００１７】コントローラ２０は、予め与えられたプロ
グラムや教示操作による指令に従いロボット本体１０の
動作を制御するとともに、力センサ３０が検出した力セ
ンサ座標系における６軸力の出力信号を受信し、その信
号から力データを計算する信号処理装置を備えている。
グラムや教示操作による指令に従いロボット本体１０の
動作を制御するとともに、力センサ３０が検出した力セ
ンサ座標系における６軸力の出力信号を受信し、その信
号から力データを計算する信号処理装置を備えている。
【００１８】ロボット本体１０のハンド１１には、挿入
側ワーク４１が握られている。一方、被挿入側ワーク４
２はワークテーブル４４上に位置決めされて置かれてお
り、中央部に穴４３を有している。また、ワークテーブ
ル４４上には、姿勢修正用治具４５が空気圧で開閉する
チャックにより固定されている。
側ワーク４１が握られている。一方、被挿入側ワーク４
２はワークテーブル４４上に位置決めされて置かれてお
り、中央部に穴４３を有している。また、ワークテーブ
ル４４上には、姿勢修正用治具４５が空気圧で開閉する
チャックにより固定されている。
【００１９】姿勢修正用治具４５の形状は、一定の厚み
のあるリング状であり、穴４３の径よりも大きな径であ
る。姿勢修正用治具４５の上面には挿入側ワーク４１に
装着するための磁石を備えている。そして、ロボットコ
ントローラからのＤＩ／ＤＯ信号のオン・オフを切り換
えることによりチャックを開閉し、姿勢修正用治具４５
の固定及び固定解除を制御する。
のあるリング状であり、穴４３の径よりも大きな径であ
る。姿勢修正用治具４５の上面には挿入側ワーク４１に
装着するための磁石を備えている。そして、ロボットコ
ントローラからのＤＩ／ＤＯ信号のオン・オフを切り換
えることによりチャックを開閉し、姿勢修正用治具４５
の固定及び固定解除を制御する。
【００２０】図３はワークテーブル上のチャックの例を
示す図である。このチャックは２つのラッチ５１，５２
を有している。このラッチ５１，５２は、空気圧により
左右方向に開閉動作をする。つまり、姿勢修正用治具４
５を挿入側ワーク４１に装着する際には、挿入側ワーク
４１を姿勢修正用治具４５に密着させた後、ラッチ５
１，５２を左右に開く。姿勢修正用治具４５は磁性を有
しているため、磁力により金属製の挿入側ワーク４１の
先端部に固定される。
示す図である。このチャックは２つのラッチ５１，５２
を有している。このラッチ５１，５２は、空気圧により
左右方向に開閉動作をする。つまり、姿勢修正用治具４
５を挿入側ワーク４１に装着する際には、挿入側ワーク
４１を姿勢修正用治具４５に密着させた後、ラッチ５
１，５２を左右に開く。姿勢修正用治具４５は磁性を有
しているため、磁力により金属製の挿入側ワーク４１の
先端部に固定される。
【００２１】逆に、姿勢修正用治具４５を挿入側ワーク
４１から取り外す際には、挿入側ワーク４１に装着され
た状態の姿勢修正用治具４５を２つのラッチ５１，５２
の間に移動させ、ラッチ５１，５２を閉じる。そして、
挿入側ワーク４１を上に移動させれば、姿勢修正用治具
４５を取り外すことができる。
４１から取り外す際には、挿入側ワーク４１に装着され
た状態の姿勢修正用治具４５を２つのラッチ５１，５２
の間に移動させ、ラッチ５１，５２を閉じる。そして、
挿入側ワーク４１を上に移動させれば、姿勢修正用治具
４５を取り外すことができる。
【００２２】次に、以上のような力制御ロボットを用い
て嵌合作業を行う際の手順について説明する。先ず、ロ
ボット制御装置の教示操作盤を操作してアプローチ点を
教示する。アプローチ点の情報には、挿入側ワークの位
置及び姿勢の情報が含まれている。図４はアプローチ点
の教示状況を示す図である。挿入側ワーク４１は、挿入
方向（ベクトルｎ）に移動すれば被挿入側ワーク４２の
穴４３に挿入することができる位置に移動されている。
この時のワーク座標系ΣW での挿入側ワークの位置デー
タと姿勢データ WＴATとがアプローチ点としてロボット
コントローラに記憶される。
て嵌合作業を行う際の手順について説明する。先ず、ロ
ボット制御装置の教示操作盤を操作してアプローチ点を
教示する。アプローチ点の情報には、挿入側ワークの位
置及び姿勢の情報が含まれている。図４はアプローチ点
の教示状況を示す図である。挿入側ワーク４１は、挿入
方向（ベクトルｎ）に移動すれば被挿入側ワーク４２の
穴４３に挿入することができる位置に移動されている。
この時のワーク座標系ΣW での挿入側ワークの位置デー
タと姿勢データ WＴATとがアプローチ点としてロボット
コントローラに記憶される。
【００２３】このとき、挿入側ワーク４１の位置につい
ては目視で確認することにより、ある程度正確に設定す
ることが可能である。ところが、目視により正確な姿勢
を得ることは難しい。そのため、姿勢データにはある程
度の誤差がある。そこで、姿勢データの修正が必要とな
る。
ては目視で確認することにより、ある程度正確に設定す
ることが可能である。ところが、目視により正確な姿勢
を得ることは難しい。そのため、姿勢データにはある程
度の誤差がある。そこで、姿勢データの修正が必要とな
る。
【００２４】図５は姿勢修正用治具の装着状況を示す図
である。図に示すように、チャックの２つのラッチ５
１，５２で固定されている姿勢修正用治具４５に対し、
挿入側ワーク４１を密着させる。この状態でチャックを
開ける。姿勢修正用治具４５は、磁力により挿入側ワー
ク４１の先端に装着される。
である。図に示すように、チャックの２つのラッチ５
１，５２で固定されている姿勢修正用治具４５に対し、
挿入側ワーク４１を密着させる。この状態でチャックを
開ける。姿勢修正用治具４５は、磁力により挿入側ワー
ク４１の先端に装着される。
【００２５】次に、先端に姿勢修正用治具４５が装着さ
れた挿入側ワーク４１を、被挿入側ワーク４２に接近さ
せる。さらに、姿勢修正用治具４５と被挿入側ワーク４
２とが接触するまで、挿入側ワーク４１を挿入方向に移
動する。
れた挿入側ワーク４１を、被挿入側ワーク４２に接近さ
せる。さらに、姿勢修正用治具４５と被挿入側ワーク４
２とが接触するまで、挿入側ワーク４１を挿入方向に移
動する。
【００２６】図６は挿入側ワークの姿勢の修正状況を示
す図である。（Ａ）は挿入側ワーク４１と被挿入側ワー
ク４２との接触時の状況を示す図である。この図では、
挿入側ワーク４１の先端の図中左側の位置が被挿入側ワ
ーク４２に接触している。姿勢修正用治具４５と被挿入
側ワーク４２とが接触したことは、力センサに働く力の
変化により検出される。ここで、ロボットは力制御に移
行し、挿入側ワーク４１をを被挿入側ワーク４２に一定
の力で押しつける。適切な時間押しつけを行うことによ
り、姿勢修正用治具４５の被挿入側ワーク４２に対峙す
る方の面が、被挿入側ワーク４２に面接触する。
す図である。（Ａ）は挿入側ワーク４１と被挿入側ワー
ク４２との接触時の状況を示す図である。この図では、
挿入側ワーク４１の先端の図中左側の位置が被挿入側ワ
ーク４２に接触している。姿勢修正用治具４５と被挿入
側ワーク４２とが接触したことは、力センサに働く力の
変化により検出される。ここで、ロボットは力制御に移
行し、挿入側ワーク４１をを被挿入側ワーク４２に一定
の力で押しつける。適切な時間押しつけを行うことによ
り、姿勢修正用治具４５の被挿入側ワーク４２に対峙す
る方の面が、被挿入側ワーク４２に面接触する。
【００２７】（Ｂ）は挿入側ワーク４１の姿勢修正後の
状況を示す図である。２つのワークの間に姿勢修正用治
具４５が挟まれた状態になっている。この状態は、挿入
側ワーク４１と被挿入側ワーク４２との中心軸の方向が
合った状態である。従って、この時の姿勢データ WＴA
が、挿入側ワーク４１を正しく挿入方向に向かせた場合
の姿勢データである。この姿勢データ WＴA をロボット
コントローラ内のメモリに格納する。姿勢データ WＴA
は、例えばＷＰＲでは、ロール（手首の回転方向の角
度）、ピッチ（手首の縦方向の振れ具合）、ヨー（手首
の左右の振れ具合）で表される。
状況を示す図である。２つのワークの間に姿勢修正用治
具４５が挟まれた状態になっている。この状態は、挿入
側ワーク４１と被挿入側ワーク４２との中心軸の方向が
合った状態である。従って、この時の姿勢データ WＴA
が、挿入側ワーク４１を正しく挿入方向に向かせた場合
の姿勢データである。この姿勢データ WＴA をロボット
コントローラ内のメモリに格納する。姿勢データ WＴA
は、例えばＷＰＲでは、ロール（手首の回転方向の角
度）、ピッチ（手首の縦方向の振れ具合）、ヨー（手首
の左右の振れ具合）で表される。
【００２８】そして、図５で示した姿勢修正用治具の装
着手順を逆に行うことにより、挿入側ワーク４１の先端
から姿勢修正用治具４５を取り外す。図７は嵌合作業時
の動作を示す図である。嵌合を実行する際には、挿入側
ワークをアプローチ点に移動する。この時、アプローチ
点の姿勢を示すデータは、教示により得られた姿勢デー
タ WＴATから修正後の姿勢データ WＴA に置き換えられ
ている。なお、位置を示すデータは教示されたデータが
そのまま設定されている。
着手順を逆に行うことにより、挿入側ワーク４１の先端
から姿勢修正用治具４５を取り外す。図７は嵌合作業時
の動作を示す図である。嵌合を実行する際には、挿入側
ワークをアプローチ点に移動する。この時、アプローチ
点の姿勢を示すデータは、教示により得られた姿勢デー
タ WＴATから修正後の姿勢データ WＴA に置き換えられ
ている。なお、位置を示すデータは教示されたデータが
そのまま設定されている。
【００２９】この状態から挿入側ワーク４１を挿入方向
（ベクトルｎ）に力制御により移動させる。この時、挿
入側ワーク４１の姿勢は、正確に挿入方向を向いてい
る。従って、素早く、且つ確実に２つのワークの嵌合を
行うことができる。
（ベクトルｎ）に力制御により移動させる。この時、挿
入側ワーク４１の姿勢は、正確に挿入方向を向いてい
る。従って、素早く、且つ確実に２つのワークの嵌合を
行うことができる。
【００３０】最後に、本発明を実施するための力制御ロ
ボットのハードウェア構成の例を説明する。図８は力制
御ロボットのハードウェア構成を示すブロック図であ
る。このロボットは、コントローラ２０、コントローラ
２０によって制御されるロボット本体１０、ロボットの
アーム先端部に支持される６軸力センサ３０、及び力セ
ンサ３０の検出信号を処理する信号処理装置３２から構
成される。
ボットのハードウェア構成の例を説明する。図８は力制
御ロボットのハードウェア構成を示すブロック図であ
る。このロボットは、コントローラ２０、コントローラ
２０によって制御されるロボット本体１０、ロボットの
アーム先端部に支持される６軸力センサ３０、及び力セ
ンサ３０の検出信号を処理する信号処理装置３２から構
成される。
【００３１】コントローラ２０はＣＰＵ２１を備えてい
る。ＣＰＵ２１には、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発
性メモリ２４、教示操作盤２５、入出力装置２６、ロボ
ット制御部２７、及びＤＩ／ＤＯ２９が、バス２０ａを
介して接続されている。ロボット制御部２７には、さら
にサーボ回路２８が接続されている。
る。ＣＰＵ２１には、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発
性メモリ２４、教示操作盤２５、入出力装置２６、ロボ
ット制御部２７、及びＤＩ／ＤＯ２９が、バス２０ａを
介して接続されている。ロボット制御部２７には、さら
にサーボ回路２８が接続されている。
【００３２】ＲＯＭ２２には、システムプログラムが格
納されている。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が実行する各
種データが一時的に格納される。不揮発性メモリ２４に
は、電源切断時にも保存すべき各種パラメータが格納さ
れる。
納されている。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が実行する各
種データが一時的に格納される。不揮発性メモリ２４に
は、電源切断時にも保存すべき各種パラメータが格納さ
れる。
【００３３】教示操作盤２５の前面には、液晶表示装置
による表示画面と多数のキーが配置されている。この教
示操作盤２５を用いて、ロボットの教示及びシステム各
部の動作に関する指令等を入力する。入出力装置２６
は、信号処理装置３２との間のインタフェース機能を果
たす。ロボット制御部２７は、ロボット本体１０の各軸
の動作をサーボ回路２８を介して制御する。
による表示画面と多数のキーが配置されている。この教
示操作盤２５を用いて、ロボットの教示及びシステム各
部の動作に関する指令等を入力する。入出力装置２６
は、信号処理装置３２との間のインタフェース機能を果
たす。ロボット制御部２７は、ロボット本体１０の各軸
の動作をサーボ回路２８を介して制御する。
【００３４】ロボット本体１０のアーム先端部に取り付
けられた力センサ３０は、例えば歪みゲージで構成され
発振器により交流駆動される複数のブリッジ回路を内蔵
したものである。この力センサ３０は、力センサ座標系
における６軸力の各成分を表す検出信号を信号処理装置
３２に出力する。信号処理装置３２は、力センサ３０か
ら出力された各検出信号を差動アンプで増幅後、同期整
流したうえで内部のマルチプレクサに入力する。マルチ
プレクサは、コントローラ２０のＣＰＵ２１から入出力
装置２６を介して受け取る制御信号に従い、６軸力の各
成分を表す検出信号を順次サンプルホールド回路、及び
Ａ／Ｄコンバータを介して入出力装置２６へ送りだす。
けられた力センサ３０は、例えば歪みゲージで構成され
発振器により交流駆動される複数のブリッジ回路を内蔵
したものである。この力センサ３０は、力センサ座標系
における６軸力の各成分を表す検出信号を信号処理装置
３２に出力する。信号処理装置３２は、力センサ３０か
ら出力された各検出信号を差動アンプで増幅後、同期整
流したうえで内部のマルチプレクサに入力する。マルチ
プレクサは、コントローラ２０のＣＰＵ２１から入出力
装置２６を介して受け取る制御信号に従い、６軸力の各
成分を表す検出信号を順次サンプルホールド回路、及び
Ａ／Ｄコンバータを介して入出力装置２６へ送りだす。
【００３５】外部とのディジタル信号の入出力を制御す
るディジタルＩ／Ｏ回路（ＤＩ／ＤＯ）２９には、ワー
クテーブル上のチャック５０が接続されている。そし
て、ＤＩ／ＤＯ２９が、チャック５０に供給される圧縮
空気を制御する電磁弁の開閉を制御することにより、チ
ャックの開閉が行われる。
るディジタルＩ／Ｏ回路（ＤＩ／ＤＯ）２９には、ワー
クテーブル上のチャック５０が接続されている。そし
て、ＤＩ／ＤＯ２９が、チャック５０に供給される圧縮
空気を制御する電磁弁の開閉を制御することにより、チ
ャックの開閉が行われる。
【００３６】このようなハードウェア構成の力制御ロボ
ットにより、アプローチ点を教示する際には、教示操作
盤２５を操作することによりロボット本体１０を動か
し、ロボットが把持している挿入側ワークをアプローチ
点まで移動させる。この時の手先先端点の機械座標系に
おける位置、及び姿勢がＲＡＭ２３内に格納される。さ
らに、挿入側ワークの先端に姿勢修正用治具を装着し、
正しい姿勢データを取得する。取得した姿勢データを、
教示されたアプローチ点の姿勢データとして設定する。
ットにより、アプローチ点を教示する際には、教示操作
盤２５を操作することによりロボット本体１０を動か
し、ロボットが把持している挿入側ワークをアプローチ
点まで移動させる。この時の手先先端点の機械座標系に
おける位置、及び姿勢がＲＡＭ２３内に格納される。さ
らに、挿入側ワークの先端に姿勢修正用治具を装着し、
正しい姿勢データを取得する。取得した姿勢データを、
教示されたアプローチ点の姿勢データとして設定する。
【００３７】以後、この力制御ロボットにより嵌合作業
を行う際には、挿入側ワークをアプローチ点に移動し、
挿入方向に押し込む。この際、アプローチ点における挿
入側ワークの姿勢は、正確に被嵌合ワークの穴の方向を
向いているため、確実に嵌合作業を実行することができ
る。
を行う際には、挿入側ワークをアプローチ点に移動し、
挿入方向に押し込む。この際、アプローチ点における挿
入側ワークの姿勢は、正確に被嵌合ワークの穴の方向を
向いているため、確実に嵌合作業を実行することができ
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、挿入側
ワークを、嵌合時の挿入方向に垂直な平面に所定の力で
押しつけ、挿入側ワークと前記平面とが面接触した状態
での挿入側ワークの姿勢データを、アプローチ点の姿勢
データとするようにしたため、姿勢誤差のないアプロー
チ点を得ることができる。この結果、力制御による嵌合
作業の成功率を向上させることが可能となる。
ワークを、嵌合時の挿入方向に垂直な平面に所定の力で
押しつけ、挿入側ワークと前記平面とが面接触した状態
での挿入側ワークの姿勢データを、アプローチ点の姿勢
データとするようにしたため、姿勢誤差のないアプロー
チ点を得ることができる。この結果、力制御による嵌合
作業の成功率を向上させることが可能となる。
【図１】本発明の力制御ロボットの姿勢誤差修正方法の
手順を説明する図である。
手順を説明する図である。
【図２】嵌合作業を行う力制御ロボットを示す図であ
る。
る。
【図３】ワークテーブル上のチャックの例を示す図であ
る。
る。
【図４】アプローチ点の教示状況を示す図である。
【図５】姿勢修正用治具の装着状況を示す図である。
【図６】挿入側ワークの姿勢の修正状況を示す図であ
る。（Ａ）は挿入側ワークと被挿入側ワークとの接触時
の状況を示す図であり、（Ｂ）は挿入側ワークの姿勢修
正後の状況を示す図である。
る。（Ａ）は挿入側ワークと被挿入側ワークとの接触時
の状況を示す図であり、（Ｂ）は挿入側ワークの姿勢修
正後の状況を示す図である。
【図７】嵌合作業時の動作を示す図である。
【図８】力制御ロボットのハードウェア構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
１ 挿入側ワーク ２ 被挿入側ワーク ３ 挿入方向 ４ 押しつけ方向 ５ 平面 ６ａ 位置データ ６ｂ 姿勢データ １０ ロボット本体 ２０ コントローラ
Claims (4)
- 【請求項１】 予め教示されたアプローチ点からワーク
を挿入することにより嵌合作業を行う力制御ロボットの
姿勢誤差修正方法において、 挿入側ワークを、嵌合時の挿入方向に垂直な平面に所定
の力で押しつけ、 前記挿入側ワークと前記平面とが面接触した状態での前
記挿入側ワークの姿勢データを検出姿勢データとして取
得し、 前記検出姿勢データを前記アプローチ点の姿勢データと
して設定する、 ことを特徴とする力制御ロボットの姿勢誤差修正方法。 - 【請求項２】 前記挿入側ワークを平面に押しつける際
には、前記挿入側ワークと被挿入側ワークとの間に前記
被挿入側ワークの穴よりも大きい治具を挟み、前記被挿
入側ワークに対し、教示されたアプローチ点から挿入方
向に向かって前記挿入側ワークを押しつけることを特徴
とする請求項１記載の力制御ロボットの姿勢誤差修正方
法。 - 【請求項３】 前記挿入側ワークを平面に押しつける際
には、前記被挿入側ワークの穴よりも大きい治具を前記
挿入側ワークの先端に装着し、前記治具を前記被挿入側
ワークに押しつけることを特徴とする請求項１記載の力
制御ロボットの姿勢誤差修正方法。 - 【請求項４】 前記治具を前記挿入側ワークの先端に装
着する際には、磁性を有する前記治具を、金属製の前記
挿入側ワークの先端に磁力により固定することを特徴と
する請求項３記載の力制御ロボットの姿勢誤差修正方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24902695A JPH0991026A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24902695A JPH0991026A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0991026A true JPH0991026A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17186907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24902695A Pending JPH0991026A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 力制御ロボットの姿勢誤差修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0991026A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003651A1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-01-28 | Fanuc Ltd | Procede et systeme de commande de robot |
| JP2010058202A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの教示再生装置および教示再生方法 |
| JP2010284750A (ja) * | 2009-06-11 | 2010-12-24 | Ihi Corp | 較正治具、ワーク設置台及び較正方法 |
| JP2014108496A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Kawada Industries Inc | 多関節型ロボットによるワーク位置決め方法およびそのワーク位置決め方法を用いた多関節型ロボットによるワーク装着方法 |
| JP2016203280A (ja) * | 2015-04-17 | 2016-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット、及び制御装置 |
| JP6046218B1 (ja) * | 2015-07-09 | 2016-12-14 | ファナック株式会社 | 物体と物体とを合わせ状態にするロボットのロボット制御装置 |
| DE102016116404A1 (de) | 2015-09-09 | 2017-03-09 | Fanuc Corporation | Objektstellungsberechnungssystem |
| CN112512756A (zh) * | 2018-09-28 | 2021-03-16 | 川崎重工业株式会社 | 教导位置设定方法以及教导位置设定装置 |
-
1995
- 1995-09-27 JP JP24902695A patent/JPH0991026A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999003651A1 (fr) * | 1997-07-17 | 1999-01-28 | Fanuc Ltd | Procede et systeme de commande de robot |
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| DE102016008060A1 (de) | 2015-07-09 | 2017-01-12 | Fanuc Corporation | Robotersteuereinheit für einen Roboter, der zwei Gegenstände in einen kombinierten Zustand versetzt |
| JP6046218B1 (ja) * | 2015-07-09 | 2016-12-14 | ファナック株式会社 | 物体と物体とを合わせ状態にするロボットのロボット制御装置 |
| JP2017019039A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | ファナック株式会社 | 物体と物体とを合わせ状態にするロボットのロボット制御装置 |
| US9724825B2 (en) | 2015-07-09 | 2017-08-08 | Fanuc Corporation | Robot controller for robot which sets two objects in combined state |
| DE102016008060B4 (de) | 2015-07-09 | 2018-05-09 | Fanuc Corporation | Robotersteuereinheit für einen Roboter, der zwei Gegenstände in einen kombinierten Zustand versetzt |
| DE102016116404A1 (de) | 2015-09-09 | 2017-03-09 | Fanuc Corporation | Objektstellungsberechnungssystem |
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| DE102016116404B4 (de) | 2015-09-09 | 2019-05-09 | Fanuc Corporation | Objektstellungsberechnungssystem |
| CN112512756A (zh) * | 2018-09-28 | 2021-03-16 | 川崎重工业株式会社 | 教导位置设定方法以及教导位置设定装置 |
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