JPH10240323A - 移動ロボットの異常動作防止方法 - Google Patents
移動ロボットの異常動作防止方法Info
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- JPH10240323A JPH10240323A JP4037497A JP4037497A JPH10240323A JP H10240323 A JPH10240323 A JP H10240323A JP 4037497 A JP4037497 A JP 4037497A JP 4037497 A JP4037497 A JP 4037497A JP H10240323 A JPH10240323 A JP H10240323A
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- JP
- Japan
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- robot
- robot arm
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Abstract
(57)【要約】
【課題】移動ロボットにおける走行台車の停止位置誤差
等で環境物等に干渉するような異常動作を防止する。 【解決手段】教示作業で、走行台車の停止位置が最大に
ずれたものとして、視覚補正後の教示作業におけるロボ
ットアームの軌道計算を稼動させる前に実施し、そのと
きの各関節の動作角度が動作制限値を超えるもの、また
は制限値に近いものについて警告、及び修正指示を出し
て、所定の教示ポイントを修正する。
等で環境物等に干渉するような異常動作を防止する。 【解決手段】教示作業で、走行台車の停止位置が最大に
ずれたものとして、視覚補正後の教示作業におけるロボ
ットアームの軌道計算を稼動させる前に実施し、そのと
きの各関節の動作角度が動作制限値を超えるもの、また
は制限値に近いものについて警告、及び修正指示を出し
て、所定の教示ポイントを修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は移動ロボットの異常
動作の防止方法に関する。
動作の防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】六自由度垂直多関節形ロボットアームを
搭載した走行台車、即ち移動ロボットでは、教示された
作業（例えば、半導体ウエハカセットを半導体製造設備
へ移載する作業）を実行する場合、走行台車の停止精度
のばらつきを補うために、一般的に目的の作業ステーシ
ョンに到着後、ロボットアーム先端に装備した視覚装置
により、その作業ステーション、即ち半導体製造設備に
設けた基準マークを認識して、ロボットと製造設備との
相対位置・姿勢の誤差を計算し、予め格納された作業の
教示データの値を補正して教示動作を実行するようにし
ている（特開平2−245803号参照）。
搭載した走行台車、即ち移動ロボットでは、教示された
作業（例えば、半導体ウエハカセットを半導体製造設備
へ移載する作業）を実行する場合、走行台車の停止精度
のばらつきを補うために、一般的に目的の作業ステーシ
ョンに到着後、ロボットアーム先端に装備した視覚装置
により、その作業ステーション、即ち半導体製造設備に
設けた基準マークを認識して、ロボットと製造設備との
相対位置・姿勢の誤差を計算し、予め格納された作業の
教示データの値を補正して教示動作を実行するようにし
ている（特開平2−245803号参照）。
【０００３】この場合、移動ロボットと設備との相対位
置・姿勢誤差の量に応じて、六自由度垂直関節形ロボッ
トアームの各関節の動作角度はそれぞれ演算・補正さ
れ、この補正された教示データにより作業が実行され
る。
置・姿勢誤差の量に応じて、六自由度垂直関節形ロボッ
トアームの各関節の動作角度はそれぞれ演算・補正さ
れ、この補正された教示データにより作業が実行され
る。
【０００４】ところで、ロボットアームの各関節では、
機構上や制御上の制約が存在するため、その動作角度は
それぞれ制限されている。
機構上や制御上の制約が存在するため、その動作角度は
それぞれ制限されている。
【０００５】したがって、走行台車の停止後、検出・演
算された誤差の量によっては、ロボットアームの特定の
関節の動作すべき角度が、教示したときの回転方向と同
方向に動かそうとした場合、動作角度の制限値を超えて
しまうことがある。
算された誤差の量によっては、ロボットアームの特定の
関節の動作すべき角度が、教示したときの回転方向と同
方向に動かそうとした場合、動作角度の制限値を超えて
しまうことがある。
【０００６】この場合、ロボットの制御装置では一般的
に、ロボットアームを駆動させるために、動作角度の制
限値を回避するように、その関節の回転方向を教示時と
は逆方向に駆動するようにしている。
に、ロボットアームを駆動させるために、動作角度の制
限値を回避するように、その関節の回転方向を教示時と
は逆方向に駆動するようにしている。
【０００７】このとき、実際のロボットアームの動きは
教示時とは違った動きをしてしまい、教示時では干渉し
ていなかった環境物等と干渉が発生し、ワークを破損し
たり、ロボットアーム自体を破損したりするという問題
があった。
教示時とは違った動きをしてしまい、教示時では干渉し
ていなかった環境物等と干渉が発生し、ワークを破損し
たり、ロボットアーム自体を破損したりするという問題
があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明では上記問題点
を解決し、六自由度垂直多関節形を搭載した走行台車、
即ち移動ロボットで、走行台車の停止誤差範囲のばらつ
きでは、いかなる補正動作を実行しても、ロボットアー
ムが環境物等と干渉しないことを確認できる方法を提供
する。
を解決し、六自由度垂直多関節形を搭載した走行台車、
即ち移動ロボットで、走行台車の停止誤差範囲のばらつ
きでは、いかなる補正動作を実行しても、ロボットアー
ムが環境物等と干渉しないことを確認できる方法を提供
する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では六自由度垂直多関節形ロボットアームの
作業動作データを教示するとき、その教示データの視覚
補正ポイントが、走行台車の停止誤差量の範囲内、最大
誤差ポイント４点にばらついたものとして、視覚補正後
のロボットアームの各教示ポイント間のポイントデータ
群の計算（以後、軌道計算という）を制御装置内部で予
め実施し、その計算結果から各教示ポイントにおける各
関節の動作角度を求める。求めた値が各関節の制限値を
超えるもの、または制限値のごく近傍のものが存在した
場合には警告を発し、制限値を超えるものについては、
変更すべき教示ポイントの方向等の内容を教示ボックス
等に表示して、ロボット教示者に指示を与える。
め、本発明では六自由度垂直多関節形ロボットアームの
作業動作データを教示するとき、その教示データの視覚
補正ポイントが、走行台車の停止誤差量の範囲内、最大
誤差ポイント４点にばらついたものとして、視覚補正後
のロボットアームの各教示ポイント間のポイントデータ
群の計算（以後、軌道計算という）を制御装置内部で予
め実施し、その計算結果から各教示ポイントにおける各
関節の動作角度を求める。求めた値が各関節の制限値を
超えるもの、または制限値のごく近傍のものが存在した
場合には警告を発し、制限値を超えるものについては、
変更すべき教示ポイントの方向等の内容を教示ボックス
等に表示して、ロボット教示者に指示を与える。
【００１０】この警告あるいは指示があった場合には、
ロボット教示者は補正後に動作する教示ポイントについ
て教示し直し、補正値計算を再度実行して、上記確認を
行う。そして、全関節の動作角度が各関節動作角度の許
容値内に納まり、警告が発せられなくなるまで上記確認
を繰返す。
ロボット教示者は補正後に動作する教示ポイントについ
て教示し直し、補正値計算を再度実行して、上記確認を
行う。そして、全関節の動作角度が各関節動作角度の許
容値内に納まり、警告が発せられなくなるまで上記確認
を繰返す。
【００１１】
【発明の実施の形態】一般的に、図２，図３に示すよう
に、六自由度垂直多関節形ロボットアーム２では、現実
の環境下で動作させるため、ロボットハンド３の中心を
原点とした直交座標系であるハンド座標系から、図２に
示すように実際のロボットアーム２を駆動させる６個の
関節動作角度（θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６）
への変換式、及びその逆変換式を有しており、予め教示
された作業の各教示ポイントデータ（ハンド座標系）を
元に各関節の動作角度を逐次計算しながら、各関節を駆
動させることによりロボットアームの移載作業を実行し
ている。
に、六自由度垂直多関節形ロボットアーム２では、現実
の環境下で動作させるため、ロボットハンド３の中心を
原点とした直交座標系であるハンド座標系から、図２に
示すように実際のロボットアーム２を駆動させる６個の
関節動作角度（θ１，θ２，θ３，θ４，θ５，θ６）
への変換式、及びその逆変換式を有しており、予め教示
された作業の各教示ポイントデータ（ハンド座標系）を
元に各関節の動作角度を逐次計算しながら、各関節を駆
動させることによりロボットアームの移載作業を実行し
ている。
【００１２】ロボットアームに与えられる作業の教示デ
ータは図４，図５に示すように各作業ポイントとそのポ
イント間をどのような経路（直線，円弧等）で移動し
て、停止ポイントでどのような作業（ワーク把持，解放
等）をするかを記述した作業プログラムとを格納してい
る。
ータは図４，図５に示すように各作業ポイントとそのポ
イント間をどのような経路（直線，円弧等）で移動し
て、停止ポイントでどのような作業（ワーク把持，解放
等）をするかを記述した作業プログラムとを格納してい
る。
【００１３】六自由度垂直多関節形ロボットアームを搭
載した移動ロボットによるウエハカセットの移載作業で
は、ロボットアームの空間上の位置姿勢Ｘ，Ｙ，Ｚ，
α，β，γのうち、Ｘ，Ｙ，γの平面上の位置姿勢の補
正を行えば十分である。他の位置姿勢の精度について
は、台車及びロボットアームの位置・姿勢の再現精度で
十分に保証されている。
載した移動ロボットによるウエハカセットの移載作業で
は、ロボットアームの空間上の位置姿勢Ｘ，Ｙ，Ｚ，
α，β，γのうち、Ｘ，Ｙ，γの平面上の位置姿勢の補
正を行えば十分である。他の位置姿勢の精度について
は、台車及びロボットアームの位置・姿勢の再現精度で
十分に保証されている。
【００１４】図６に示すように、移動ロボット１０にお
ける走行台車１の停止位置のばらつきの補正方法は、移
載対象の設備１００に設けた補正用の基準マーク１０１
（図７に示すような２次元の位置・姿勢を特定できる図
形）をロボットアーム２の先端に装備したＴＶカメラ４
で検出することにより、移動ロボット１０と移載対象設
備１００との相対位置・姿勢誤差を計算するのが一般的
である。
ける走行台車１の停止位置のばらつきの補正方法は、移
載対象の設備１００に設けた補正用の基準マーク１０１
（図７に示すような２次元の位置・姿勢を特定できる図
形）をロボットアーム２の先端に装備したＴＶカメラ４
で検出することにより、移動ロボット１０と移載対象設
備１００との相対位置・姿勢誤差を計算するのが一般的
である。
【００１５】この計算結果をもとに、予め教示されたロ
ボットの作業データのポイントデータについて、求めた
誤差分だけ補正して、実際の動作データとして使用す
る。
ボットの作業データのポイントデータについて、求めた
誤差分だけ補正して、実際の動作データとして使用す
る。
【００１６】半導体ウエハカセットの移載作業を実行す
る場合には、図２に示すように、カセット５の姿勢を一
定にして直線経路を移動させる必要があるが、そのとき
の六自由度多関節形ロボット２の各関節の動きは非常に
複雑で、教示者でも認識することは容易ではない。した
がって、ポイントを教示する場合には、ハンドやロボッ
トアーム自体が環境物との干渉を避けるため、十分なク
リアランスをとって教示作業を実施している。
る場合には、図２に示すように、カセット５の姿勢を一
定にして直線経路を移動させる必要があるが、そのとき
の六自由度多関節形ロボット２の各関節の動きは非常に
複雑で、教示者でも認識することは容易ではない。した
がって、ポイントを教示する場合には、ハンドやロボッ
トアーム自体が環境物との干渉を避けるため、十分なク
リアランスをとって教示作業を実施している。
【００１７】しかし、視覚補正後、実際にロボットが動
作するとき、動作経路によっては、走行台車の停止位置
の誤差に対応して教示時とは異なった動きをする。特
に、教示ポイントが関節の動作制限値に近い場合や、動
作制限値を超えたえて動作しなければならない場合に
は、教示時とは全く異なった動き、即ち、関節の回転方
向が逆方向に動作することもある。そして、このときに
は、初期教示時では確保していた周辺の装置、あるいは
ワークとのクリアランスがなくなり、干渉を発生させ、
ワークを破損させたり、ロボット自体を破損させたりす
る可能性がある。
作するとき、動作経路によっては、走行台車の停止位置
の誤差に対応して教示時とは異なった動きをする。特
に、教示ポイントが関節の動作制限値に近い場合や、動
作制限値を超えたえて動作しなければならない場合に
は、教示時とは全く異なった動き、即ち、関節の回転方
向が逆方向に動作することもある。そして、このときに
は、初期教示時では確保していた周辺の装置、あるいは
ワークとのクリアランスがなくなり、干渉を発生させ、
ワークを破損させたり、ロボット自体を破損させたりす
る可能性がある。
【００１８】そこで、この危険な状況を回避するため、
教示作業時に、補正後の教示データを予め確認できる方
法を提案する。この方法について図１を用いて説明す
る。
教示作業時に、補正後の教示データを予め確認できる方
法を提案する。この方法について図１を用いて説明す
る。
【００１９】（１）初期状態で、視覚補正ポイントを教
示する場合には、設備に設けた視覚補正用の基準マーク
が視覚マーク位置を確認するためのモニタ画面のほぼ中
央に位置するように教示する。
示する場合には、設備に設けた視覚補正用の基準マーク
が視覚マーク位置を確認するためのモニタ画面のほぼ中
央に位置するように教示する。
【００２０】（２）通常通り教示作業が終了したら、所
定の作業プログラムを読出す。
定の作業プログラムを読出す。
【００２１】（３）教示ボックスを使用し、ロボットア
ームを視覚補正ポイントへ移動させる。
ームを視覚補正ポイントへ移動させる。
【００２２】（４）図７に示すように、視覚補正ポイン
トのモニタ画面で、走行台車のずれ量が最大の場合、即
ち、視野の４隅のポイント点Ｏ、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃに視
覚補正ポイントがずれたものとして、補正後の教示動作
の軌道計算を行う。別の方法として、予めわかっている
走行台車の停止位置誤差（例えば、１０〜２０mm、角度
０.２ 度等）を補正ポイントデータに加えて演算するこ
ともできる。
トのモニタ画面で、走行台車のずれ量が最大の場合、即
ち、視野の４隅のポイント点Ｏ、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃに視
覚補正ポイントがずれたものとして、補正後の教示動作
の軌道計算を行う。別の方法として、予めわかっている
走行台車の停止位置誤差（例えば、１０〜２０mm、角度
０.２ 度等）を補正ポイントデータに加えて演算するこ
ともできる。
【００２３】（５）その時の教示ポイント群の各関節の
動作角度を求める。
動作角度を求める。
【００２４】（６）求めた各関節角度とその関節の動作
限界値と比較して、制限値を超えた場合にはアラームを
出し、位置をどの方向に修正すべきかを教示ボックスに
より（図示せず）指示する。
限界値と比較して、制限値を超えた場合にはアラームを
出し、位置をどの方向に修正すべきかを教示ボックスに
より（図示せず）指示する。
【００２５】（７）また、演算した教示ポイントのう
ち、制限値に近いものについても教示ボックスに表示す
る。
ち、制限値に近いものについても教示ボックスに表示す
る。
【００２６】（８）制限値を超えたポイントについては
（３）の指示に従い、所定の教示ポイントを変更し、再
度軌道計算し、動作制限値との比較を行う。
（３）の指示に従い、所定の教示ポイントを変更し、再
度軌道計算し、動作制限値との比較を行う。
【００２７】（９）必要な教示ポイントの全てが制限値
内に収まるまで繰返す。
内に収まるまで繰返す。
【００２８】以上の教示作業を実施することにより、実
際に移動ロボットを稼動させる前に、事前に視覚補正後
ロボットアームが異常動作をするかどうか確認すること
ができる。
際に移動ロボットを稼動させる前に、事前に視覚補正後
ロボットアームが異常動作をするかどうか確認すること
ができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、六自由度垂直多関節形
を搭載した走行台車、即ち移動ロボットが、走行台車の
停止誤差のばらつきで停止し、その後の補正動作を実行
しても、ロボットアームが周辺の装置ワークと干渉しな
いことを事前に確認できる安全な移動ロボットの教示方
法を提供することができる。また、この方法を実施する
ことにより、ロボットの異常動作をなくし、ワーク，装
置、あるいはロボット自体の破損を防止することができ
る。
を搭載した走行台車、即ち移動ロボットが、走行台車の
停止誤差のばらつきで停止し、その後の補正動作を実行
しても、ロボットアームが周辺の装置ワークと干渉しな
いことを事前に確認できる安全な移動ロボットの教示方
法を提供することができる。また、この方法を実施する
ことにより、ロボットの異常動作をなくし、ワーク，装
置、あるいはロボット自体の破損を防止することができ
る。
【図１】本発明による移動ロボットの異常動作防止方法
の一例のフローチャート。
の一例のフローチャート。
【図２】移動ロボットのハンド座標系の一例を示す斜視
図。
図。
【図３】移動ロボットの構成の一例を示す側面図。
【図４】ロボットの作業ポイントデータの説明図。
【図５】ロボットの作業プログラムの説明図。
【図６】移動ロボットの視覚補正方法の側面図。
【図７】移動ロボットの視覚補正時の画面を示す平面
図。
図。
１…走行台車、２…ロボットアーム、３…ロボットハン
ド、４…ＴＶカメラ、５…ウエハカセット、１０…移動
ロボット、１００…製造設備、１０１…視覚補正用基準
マーク。
ド、４…ＴＶカメラ、５…ウエハカセット、１０…移動
ロボット、１００…製造設備、１０１…視覚補正用基準
マーク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０５Ｂ 19/42 Ｇ０５Ｂ 23/02 ３０２Ｖ 23/02 ３０２ 19/42 Ｗ
Claims (1)
- 【請求項１】六自由度垂直多関節形のロボットアームを
搭載した走行台車、即ち移動ロボットにおいて、作業内
容をロボットに教示するとき、上記走行台車の停止位置
誤差の範囲内、最大誤差位置数箇所に視覚補正ポイント
がずれた場合について、上記ロボットアームの軌道計算
を予め実施し、補正後動作すべき経路ポイントにおける
上記ロボットアームの全関節の動作角度を予め算出し、
それらの値が各関節の動作角度制限値に近い場合、ある
いは制限値を超える場合には教示装置にその情報と変更
すべき内容を表示し、ロボット教示者に警告を発すると
ともに、変更指示を行うようにしたことを特徴とする移
動ロボットの異常動作防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037497A JPH10240323A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 移動ロボットの異常動作防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037497A JPH10240323A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 移動ロボットの異常動作防止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10240323A true JPH10240323A (ja) | 1998-09-11 |
Family
ID=12578887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4037497A Pending JPH10240323A (ja) | 1997-02-25 | 1997-02-25 | 移動ロボットの異常動作防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10240323A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007334613A (ja) * | 2006-06-14 | 2007-12-27 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御装置 |
| JP2013528121A (ja) * | 2010-06-08 | 2013-07-08 | ケバ アクチェンゲゼルシャフト | 産業用ロボットの運動又はシーケンスをプログラミング又は設定する方法 |
| CN107116553A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-09-01 | 深拓科技（深圳）有限公司 | 一种机械臂的操作方法及装置 |
| JP2018034284A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 株式会社プロドローン | ロボットアームおよびこれを備える無人航空機 |
| JP2018034285A (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 株式会社プロドローン | ロボットアームおよびこれを備える無人航空機 |
| CN108326876A (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-27 | 发那科株式会社 | 机器人控制装置 |
| JP2020001137A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 三菱電機株式会社 | ロボット制御装置およびロボットシステム |
| WO2022097536A1 (ja) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | Dmg森精機株式会社 | ロボット搭載移動装置及びシステムの位置決め制御方法 |
| WO2022097535A1 (ja) * | 2020-11-05 | 2022-05-12 | Dmg森精機株式会社 | ティーチング操作を用いた設定方法 |
| WO2023176218A1 (ja) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | オムロン株式会社 | ロボットに教示を行うための装置、ロボットに教示を行うための方法、および、ロボットに教示を行うためのプログラム |
-
1997
- 1997-02-25 JP JP4037497A patent/JPH10240323A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108326876B (zh) * | 2017-01-17 | 2019-09-06 | 发那科株式会社 | 机器人控制装置 |
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| JP2022074718A (ja) * | 2020-11-05 | 2022-05-18 | Dmg森精機株式会社 | ティーチング操作を用いた設定方法 |
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| WO2023176218A1 (ja) * | 2022-03-15 | 2023-09-21 | オムロン株式会社 | ロボットに教示を行うための装置、ロボットに教示を行うための方法、および、ロボットに教示を行うためのプログラム |
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