JPH1083208A - ロボット間相対位置演算機構 - Google Patents
ロボット間相対位置演算機構Info
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- JPH1083208A JPH1083208A JP25785096A JP25785096A JPH1083208A JP H1083208 A JPH1083208 A JP H1083208A JP 25785096 A JP25785096 A JP 25785096A JP 25785096 A JP25785096 A JP 25785096A JP H1083208 A JPH1083208 A JP H1083208A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 協調動作する主ロボットと従ロボットにおい
て、前記主ロボットの基準点を変更しても改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点と
従ロボットの基準点との相対位置関係を演算して協調動
作を制御できるロボット間相対位置演算機構を提供す
る。 【解決手段】 主ロボットの基準点Ｈと従ロボットの基
準点Ｔとの相対位置関係を所定の基準点間座標変換行列
HＡT により設定した状態で、他の基準点Ｊの目標位置
を指定して主ロボットを動作させるとき、基準点Ｊと基
準点Ｔとの相対位置関係 JＡT を、基準点Ｈと基準点Ｊ
との相対位置関係 JＡH と前記基準点間座標変換行列 H
ＡT とにより演算して従ロボットの基準点Ｔを主ロボッ
トの基準点Ｊに協調動作させる。基準点Ｊと基準点Ｔと
の基準点間座標変換行列を改めて再設定する必要がな
い。
て、前記主ロボットの基準点を変更しても改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点と
従ロボットの基準点との相対位置関係を演算して協調動
作を制御できるロボット間相対位置演算機構を提供す
る。 【解決手段】 主ロボットの基準点Ｈと従ロボットの基
準点Ｔとの相対位置関係を所定の基準点間座標変換行列
HＡT により設定した状態で、他の基準点Ｊの目標位置
を指定して主ロボットを動作させるとき、基準点Ｊと基
準点Ｔとの相対位置関係 JＡT を、基準点Ｈと基準点Ｊ
との相対位置関係 JＡH と前記基準点間座標変換行列 H
ＡT とにより演算して従ロボットの基準点Ｔを主ロボッ
トの基準点Ｊに協調動作させる。基準点Ｊと基準点Ｔと
の基準点間座標変換行列を改めて再設定する必要がな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット制御装置
により動作される主ロボットと従ロボットとの間で協調
動作させるときの、前記主ロボットの基準点と前記従ロ
ボットの基準点との相対位置を演算するロボット間相対
位置演算機構に関する。
により動作される主ロボットと従ロボットとの間で協調
動作させるときの、前記主ロボットの基準点と前記従ロ
ボットの基準点との相対位置を演算するロボット間相対
位置演算機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ロボットが生産現場で活用されて
いるが、協調動作のための設定が容易であることが要請
されている。
いるが、協調動作のための設定が容易であることが要請
されている。
【０００３】以下、従来の主ロボットと従ロボットとの
協調動作の概略について説明する。図６は従来のロボッ
ト間相対位置演算機構の構成を示すブロック図である。
なお、以下の説明において、動作の主体側のロボットを
主ロボット、従属側のロボットを従ロボットと称す。主
ロボットと従ロボットとの間で相互の相対位置関係を制
御しながら従ロボットを主ロボットの動作に協調動作さ
せる場合、まず、動作に先立って、それぞれのロボット
の固定部の一点を原点とする原点座標系（以下、ロボッ
ト原点座標系と称す）の相互関係を調べてロボット原点
座標系間の座標変換行列（以下、ロボット間座標変換行
列と称す）を設定する必要がある。このロボット間座標
変換行列を設定するには、それぞれのロボットの基準点
（たとえば、実際に作業するツールの先端）を複数の位
置，姿勢で互いに同一点で正確に位置合わせし、その位
置をそれぞれのロボット原点座標系の座標で読み取る。
３点以上で位置合わせすれば、ロボット原点座標系間に
共通な座標系が設定できるので、位置合わせした基準点
のそれぞれのロボット原点座標系における座標と前記共
通な座標系に座標変換した座標が等しくなることから、
読み取った座標のデータを基に演算してロボット間座標
変換行列を設定することができる。以後、主ロボットの
原点と従ロボットの原点との間の相対位置関係を変えな
い限り、前記ロボット間座標変換行列は不変であり、こ
のロボット間座標変換行列をロボット間座標変換行列記
憶手段８に記憶しておく。
協調動作の概略について説明する。図６は従来のロボッ
ト間相対位置演算機構の構成を示すブロック図である。
なお、以下の説明において、動作の主体側のロボットを
主ロボット、従属側のロボットを従ロボットと称す。主
ロボットと従ロボットとの間で相互の相対位置関係を制
御しながら従ロボットを主ロボットの動作に協調動作さ
せる場合、まず、動作に先立って、それぞれのロボット
の固定部の一点を原点とする原点座標系（以下、ロボッ
ト原点座標系と称す）の相互関係を調べてロボット原点
座標系間の座標変換行列（以下、ロボット間座標変換行
列と称す）を設定する必要がある。このロボット間座標
変換行列を設定するには、それぞれのロボットの基準点
（たとえば、実際に作業するツールの先端）を複数の位
置，姿勢で互いに同一点で正確に位置合わせし、その位
置をそれぞれのロボット原点座標系の座標で読み取る。
３点以上で位置合わせすれば、ロボット原点座標系間に
共通な座標系が設定できるので、位置合わせした基準点
のそれぞれのロボット原点座標系における座標と前記共
通な座標系に座標変換した座標が等しくなることから、
読み取った座標のデータを基に演算してロボット間座標
変換行列を設定することができる。以後、主ロボットの
原点と従ロボットの原点との間の相対位置関係を変えな
い限り、前記ロボット間座標変換行列は不変であり、こ
のロボット間座標変換行列をロボット間座標変換行列記
憶手段８に記憶しておく。
【０００４】つぎに、主ロボットと従ロボットとの間で
協調動作を実行させる場合、従ロボットの基準点を主ロ
ボットの基準点に対して実際の作業に必要な所定の相対
位置関係に操作設定し、その状態で読み取った座標のデ
ータを基に、そのときの従ロボットの基準点と主ロボッ
トの基準点との相対位置関係を演算する。すなわち、従
ロボット原点座標系における従ロボットの基準点の座標
を、前記ロボット間座標変換行列を用いて主ロボット原
点座標系における座標に変換し、さらに主ロボット原点
座標系と前記主ロボット基準点座標系との間の座標変換
行列を用いて主ロボット基準点座標系における座標に変
換する。この主ロボット基準点座標系における従ロボッ
トの基準点の座標は主ロボットの基準点との相対位置関
係を与え、その相対位置関係に対応する行列を基準点間
座標変換行列として基準点間座標変換行列記憶手段６に
記憶しておく。以後、この基準点間座標変換行列は従ロ
ボットが主ロボットに協調動作するために維持する基準
点間の相対位置関係を与える。
協調動作を実行させる場合、従ロボットの基準点を主ロ
ボットの基準点に対して実際の作業に必要な所定の相対
位置関係に操作設定し、その状態で読み取った座標のデ
ータを基に、そのときの従ロボットの基準点と主ロボッ
トの基準点との相対位置関係を演算する。すなわち、従
ロボット原点座標系における従ロボットの基準点の座標
を、前記ロボット間座標変換行列を用いて主ロボット原
点座標系における座標に変換し、さらに主ロボット原点
座標系と前記主ロボット基準点座標系との間の座標変換
行列を用いて主ロボット基準点座標系における座標に変
換する。この主ロボット基準点座標系における従ロボッ
トの基準点の座標は主ロボットの基準点との相対位置関
係を与え、その相対位置関係に対応する行列を基準点間
座標変換行列として基準点間座標変換行列記憶手段６に
記憶しておく。以後、この基準点間座標変換行列は従ロ
ボットが主ロボットに協調動作するために維持する基準
点間の相対位置関係を与える。
【０００５】上記基準点間の相対位置関係を維持しなが
ら従ロボットを主ロボットに協調動作させる場合、主ロ
ボット目標位置演算手段１により直線や円弧などの軌跡
補間に対応する主ロボットの基準点の目標位置を決定す
ると、主ロボット逆運動学演算手段３は、主ロボットロ
ボット定数記憶手段２にあらかじめ記憶してあるロボッ
ト定数を用いて公知のロボット逆運動学により各関節の
角度を演算し、主ロボット角度指令手段４により主ロボ
ットの基準点を前記目標位置に移動させる。このとき、
基準点座標系座標変換手段７は、主ロボットの基準点の
前記目標位置に対する従ロボットの基準点の位置を、基
準点間座標変換行列記憶手段６に記憶した前記基準点間
座標変換行列を用いて主ロボット原点座標系における座
標として演算し、ロボット間座標変換手段９に与える。
ロボット間座標変換手段９は、ロボット間座標変換行列
記憶手段８に記憶したロボット間座標変換行列を用いて
従ロボットの原点座標系における座標に変換して従ロボ
ット逆運動学演算手段１１に与える。従ロボット逆運動
学演算手段１１は、従ロボットロボット定数記憶手段１
０に記憶してあるロボット定数を用いて公知のロボット
逆運動学により各関節の角度を演算し、従ロボット角度
指令手段１２により従ロボットの基準点を移動させる。
ら従ロボットを主ロボットに協調動作させる場合、主ロ
ボット目標位置演算手段１により直線や円弧などの軌跡
補間に対応する主ロボットの基準点の目標位置を決定す
ると、主ロボット逆運動学演算手段３は、主ロボットロ
ボット定数記憶手段２にあらかじめ記憶してあるロボッ
ト定数を用いて公知のロボット逆運動学により各関節の
角度を演算し、主ロボット角度指令手段４により主ロボ
ットの基準点を前記目標位置に移動させる。このとき、
基準点座標系座標変換手段７は、主ロボットの基準点の
前記目標位置に対する従ロボットの基準点の位置を、基
準点間座標変換行列記憶手段６に記憶した前記基準点間
座標変換行列を用いて主ロボット原点座標系における座
標として演算し、ロボット間座標変換手段９に与える。
ロボット間座標変換手段９は、ロボット間座標変換行列
記憶手段８に記憶したロボット間座標変換行列を用いて
従ロボットの原点座標系における座標に変換して従ロボ
ット逆運動学演算手段１１に与える。従ロボット逆運動
学演算手段１１は、従ロボットロボット定数記憶手段１
０に記憶してあるロボット定数を用いて公知のロボット
逆運動学により各関節の角度を演算し、従ロボット角度
指令手段１２により従ロボットの基準点を移動させる。
【０００６】以上の動作により、従ロボットの基準点は
基準点間座標変換行列で与えた基準点間の相対位置関係
を維持しながら主ロボットの基準点に協調動作する。
基準点間座標変換行列で与えた基準点間の相対位置関係
を維持しながら主ロボットの基準点に協調動作する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のロボ
ット間の協調動作の制御において、主ロボットと従ロボ
ットとの間の相対位置関係を規定する種々の座標変換行
列は、それぞれのロボットの位置合わせに用いた基準点
に対して決定されるものである。したがって、ツールと
して使用するハンドの交換などで基準点が変更された場
合、ロボットの原点の移動を伴う場合には改めて位置合
わせの操作を行い、ロボット間座標変換行列を設定し直
す必要があった。しかし、この座標変換行列設定操作
は、複数の位置、姿勢において正確に位置を設定する必
要があり、多くの工数を必要とする。
ット間の協調動作の制御において、主ロボットと従ロボ
ットとの間の相対位置関係を規定する種々の座標変換行
列は、それぞれのロボットの位置合わせに用いた基準点
に対して決定されるものである。したがって、ツールと
して使用するハンドの交換などで基準点が変更された場
合、ロボットの原点の移動を伴う場合には改めて位置合
わせの操作を行い、ロボット間座標変換行列を設定し直
す必要があった。しかし、この座標変換行列設定操作
は、複数の位置、姿勢において正確に位置を設定する必
要があり、多くの工数を必要とする。
【０００８】また、ロボットの原点の移動を伴わない場
合でも、基準点間の相対位置関係が変わるので前記基準
点間座標変換行列を再設定する必要がある。このとき、
相対位置を設定する基準点の位置を、たとえばワークを
把持するハンドから離れた空間上の位置としたい場合な
どでは、相対位置の設定が困難であり、別途、なんらか
の方法で物体上の基準点を作成して前記基準点間座標変
換行列を設定する操作を行う必要があった。
合でも、基準点間の相対位置関係が変わるので前記基準
点間座標変換行列を再設定する必要がある。このとき、
相対位置を設定する基準点の位置を、たとえばワークを
把持するハンドから離れた空間上の位置としたい場合な
どでは、相対位置の設定が困難であり、別途、なんらか
の方法で物体上の基準点を作成して前記基準点間座標変
換行列を設定する操作を行う必要があった。
【０００９】本発明は上記の課題を解決するもので、ロ
ボットの基準点を変更しても面倒な座標変換行列設定操
作を改めて実施することなく、変更された主ロボットの
基準点と従ロボットの基準点との相対位置関係を、変更
された基準点の位置情報で演算して制御しながら協調動
作させることができるロボット間相対位置演算機構を提
供することを目的とする。
ボットの基準点を変更しても面倒な座標変換行列設定操
作を改めて実施することなく、変更された主ロボットの
基準点と従ロボットの基準点との相対位置関係を、変更
された基準点の位置情報で演算して制御しながら協調動
作させることができるロボット間相対位置演算機構を提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に係わる本発明
は、従ロボットの基準点Ｔと主ロボットの複数の基準点
のうちの特定の基準点Ｈとの相対位置関係を所定の基準
点間座標変換行列により設定した状態で、前記基準点Ｈ
以外の基準点Ｊの目標位置を指定して前記主ロボットを
動作させるとき、前記基準点Ｊと前記基準点Ｔとの相対
位置関係を、前記基準点Ｊと前記基準点Ｈとの相対位置
関係と前記基準点間座標変換行列とにより演算するよう
にしたロボット間相対位置演算機構である。
は、従ロボットの基準点Ｔと主ロボットの複数の基準点
のうちの特定の基準点Ｈとの相対位置関係を所定の基準
点間座標変換行列により設定した状態で、前記基準点Ｈ
以外の基準点Ｊの目標位置を指定して前記主ロボットを
動作させるとき、前記基準点Ｊと前記基準点Ｔとの相対
位置関係を、前記基準点Ｊと前記基準点Ｈとの相対位置
関係と前記基準点間座標変換行列とにより演算するよう
にしたロボット間相対位置演算機構である。
【００１１】これにより、基準点変更前に設定した基準
点間座標変換行列をそのまま用いるので、改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点間
の相対位置を演算して協調動作を制御することができ
る。
点間座標変換行列をそのまま用いるので、改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点間
の相対位置を演算して協調動作を制御することができ
る。
【００１２】請求項３に係わる本発明は、従ロボットの
複数の基準点のうちの特定の基準点Ｔを主ロボットの複
数の基準点のうちの特定の基準点Ｈに対して相対位置関
係を所定の基準点間座標変換行列により設定してある状
態で、前記基準点Ｈ以外の基準点Ｊの目標位置を指定し
て前記主ロボットを動作させるとき、前記基準点Ｊと前
記従ロボットの基準点Ｔ以外の基準点Ｕとの相対位置関
係を、前記基準点Ｊと前記基準点Ｈとの相対位置関係
と、前記基準点Ｕと前記基準点Ｔとの相対位置関係と、
前記基準点間座標変換行列とにより演算するようにした
ロボット間相対位置演算機構である。
複数の基準点のうちの特定の基準点Ｔを主ロボットの複
数の基準点のうちの特定の基準点Ｈに対して相対位置関
係を所定の基準点間座標変換行列により設定してある状
態で、前記基準点Ｈ以外の基準点Ｊの目標位置を指定し
て前記主ロボットを動作させるとき、前記基準点Ｊと前
記従ロボットの基準点Ｔ以外の基準点Ｕとの相対位置関
係を、前記基準点Ｊと前記基準点Ｈとの相対位置関係
と、前記基準点Ｕと前記基準点Ｔとの相対位置関係と、
前記基準点間座標変換行列とにより演算するようにした
ロボット間相対位置演算機構である。
【００１３】これにより、基準点変更前に設定した基準
点間座標変換行列をそのまま用いるので、改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点間
の相対位置を演算して協調動作を制御することができ
る。
点間座標変換行列をそのまま用いるので、改めて座標変
換行列設定操作を実施することなく、変更後の基準点間
の相対位置を演算して協調動作を制御することができ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１に係わる本発明におい
て、主ロボット基準点座標系記憶手段は、主ロボットの
複数の基準点の相対位置関係を記憶する手段を意味し、
たとえば、各基準点を原点とする複数の主ロボット基準
点座標系を設定し、各主ロボット基準点座標系とフラン
ジ座標系との座標変換行列により各原点間の相対位置関
係を記憶するか、または、複数の基準点のうちの特定の
基準点の主ロボット基準点座標系を設定し、他の基準点
をその主ロボット基準点座標系における座標で記憶すれ
ばよい。実施例では、それぞれの基準点に主ロボット基
準点座標系を設定し、主ロボット基準点座標系記憶手段
に記憶する。また、目標位置を与えられた変更後の基準
点の位置に対応する変更前の基準点の位置を演算し、そ
の位置に対して基準点間座標変換行列（これは基準点間
座標変換行列記憶手段に記憶してある）で規定され相対
位置関係から従ロボットの基準点の位置を演算すること
ができる。これらの演算はいずれも座標変換行列を用い
たベクトル合成演算で実行できる。
て、主ロボット基準点座標系記憶手段は、主ロボットの
複数の基準点の相対位置関係を記憶する手段を意味し、
たとえば、各基準点を原点とする複数の主ロボット基準
点座標系を設定し、各主ロボット基準点座標系とフラン
ジ座標系との座標変換行列により各原点間の相対位置関
係を記憶するか、または、複数の基準点のうちの特定の
基準点の主ロボット基準点座標系を設定し、他の基準点
をその主ロボット基準点座標系における座標で記憶すれ
ばよい。実施例では、それぞれの基準点に主ロボット基
準点座標系を設定し、主ロボット基準点座標系記憶手段
に記憶する。また、目標位置を与えられた変更後の基準
点の位置に対応する変更前の基準点の位置を演算し、そ
の位置に対して基準点間座標変換行列（これは基準点間
座標変換行列記憶手段に記憶してある）で規定され相対
位置関係から従ロボットの基準点の位置を演算すること
ができる。これらの演算はいずれも座標変換行列を用い
たベクトル合成演算で実行できる。
【００１５】請求項３に係わる本発明において、主ロボ
ット基準点座標系記憶手段については請求項１に係わる
本発明と同じである。また、従ロボット基準点座標系記
憶手段は前記主ロボット基準点座標系記憶手段と同様の
手段でよい。また、目標位置を与えられた主ロボットの
変更後の基準点の位置に対応する変更前の基準点の位置
を演算し、その位置に対して基準点間座標変換行列（こ
れは基準点間座標変換行列記憶手段に記憶してある）で
規定され相対位置関係から従ロボットの変更前の基準点
の位置を演算し、その位置に対する変更後の基準点の位
置を演算することができる。
ット基準点座標系記憶手段については請求項１に係わる
本発明と同じである。また、従ロボット基準点座標系記
憶手段は前記主ロボット基準点座標系記憶手段と同様の
手段でよい。また、目標位置を与えられた主ロボットの
変更後の基準点の位置に対応する変更前の基準点の位置
を演算し、その位置に対して基準点間座標変換行列（こ
れは基準点間座標変換行列記憶手段に記憶してある）で
規定され相対位置関係から従ロボットの変更前の基準点
の位置を演算し、その位置に対する変更後の基準点の位
置を演算することができる。
【００１６】なお、上記の各演算は、すべてマイクロコ
ンピュータなどのプログラム処理により実行できる。
ンピュータなどのプログラム処理により実行できる。
【００１７】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１８】
（実施例１）以下、本発明のロボット間相対位置演算機
構の実施例１について図面を参照しながら説明する。図
１は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、図
６に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。また、図における矢印は、主
ロボットの変更後の基準点の目標位置が決定されてか
ら、主ロボットおよび従ロボットの各関節に対する角度
データが決定されるまでの情報の流れを示す。
構の実施例１について図面を参照しながら説明する。図
１は本実施例の構成を示すブロック図である。なお、図
６に示した従来例と同じ構成要素には同一番号を付与し
て詳細な説明を省略する。また、図における矢印は、主
ロボットの変更後の基準点の目標位置が決定されてか
ら、主ロボットおよび従ロボットの各関節に対する角度
データが決定されるまでの情報の流れを示す。
【００１９】本実施例が従来例と異なる点は、主ロボッ
ト基準点座標系記憶手段５を備え、変更前の主ロボット
基準点座標系と変更後の主ロボット基準点座標系とによ
り、主ロボットの変更後の基準点と変更前の基準点との
相対位置関係を記憶していることと、基準点座標系座標
変換手段７の動作とにある。協調動作時には主ロボット
の基準点が変更されており、したがって、基準点座標系
座標変換手段７は主ロボット目標位置演算手段１から目
標位置を変更後の基準点の位置として与えられる。この
とき、基準点座標系座標変換手段７は、前記与えられた
変更後の基準点の位置に対応する変換前の基準点の位置
に対して従ロボットの基準点が協調動作するとし、基準
点間座標変換行列記憶手段６に記憶してある基準点間座
標変換行列を用いて従ロボットの基準点の位置を演算す
る。この演算は、従ロボットの基準点が常に主ロボット
の変更前の基準点に所定の相対位置関係で拘束されて動
作することに由来する。以後の動作は従来例と同じであ
る。
ト基準点座標系記憶手段５を備え、変更前の主ロボット
基準点座標系と変更後の主ロボット基準点座標系とによ
り、主ロボットの変更後の基準点と変更前の基準点との
相対位置関係を記憶していることと、基準点座標系座標
変換手段７の動作とにある。協調動作時には主ロボット
の基準点が変更されており、したがって、基準点座標系
座標変換手段７は主ロボット目標位置演算手段１から目
標位置を変更後の基準点の位置として与えられる。この
とき、基準点座標系座標変換手段７は、前記与えられた
変更後の基準点の位置に対応する変換前の基準点の位置
に対して従ロボットの基準点が協調動作するとし、基準
点間座標変換行列記憶手段６に記憶してある基準点間座
標変換行列を用いて従ロボットの基準点の位置を演算す
る。この演算は、従ロボットの基準点が常に主ロボット
の変更前の基準点に所定の相対位置関係で拘束されて動
作することに由来する。以後の動作は従来例と同じであ
る。
【００２０】以下、本実施例における演算処理について
図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は本実施例に
おける主ロボットと従ロボットとの関係の概略を示す模
式図、図２（ｂ）は、本実施例に関連する各座標系と各
変換行列とを主ロボットと従ロボットに対応して示す模
式図である。
図面を参照しながら説明する。図２（ａ）は本実施例に
おける主ロボットと従ロボットとの関係の概略を示す模
式図、図２（ｂ）は、本実施例に関連する各座標系と各
変換行列とを主ロボットと従ロボットに対応して示す模
式図である。
【００２１】いま、原点をＯＡとする主ロボットの主ロ
ボット原点座標系をΣＡ、ΣＡから見た主ロボットのア
ーム先端ＦＡ（たとえば手首フランジ）を原点とする座
標系をΣＦＡ、ΣＦＡから見た主ロボットの変更前の基
準点Ｈ（たとえばハンド先端）を原点とする主ロボット
基準点座標系をΣＨ、同様にΣＦＡから見た主ロボット
の変更後の基準点Ｊ（たとえばハンド中心）を原点とす
る主ロボット基準点座標系をΣＪとする。また、原点を
ＯＢとする従ロボットの従ロボット原点座標系をΣＢ、
ΣＢから見た従ロボットのアーム先端ＦＢ（たとえば手
首フランジ）を原点とする座標系をΣＦＢ、ΣＦＢから
見た従ロボットの変更前の基準点Ｔ（たとえば溶接用ト
ーチの先端）を原点とする従ロボット基準点座標系をΣ
Ｔ、同様にΣＦＢから見た変更後の基準点Ｕ（たとえば
別の溶接用トーチ）を原点とする従ロボット基準点座標
系をΣＵとする。
ボット原点座標系をΣＡ、ΣＡから見た主ロボットのア
ーム先端ＦＡ（たとえば手首フランジ）を原点とする座
標系をΣＦＡ、ΣＦＡから見た主ロボットの変更前の基
準点Ｈ（たとえばハンド先端）を原点とする主ロボット
基準点座標系をΣＨ、同様にΣＦＡから見た主ロボット
の変更後の基準点Ｊ（たとえばハンド中心）を原点とす
る主ロボット基準点座標系をΣＪとする。また、原点を
ＯＢとする従ロボットの従ロボット原点座標系をΣＢ、
ΣＢから見た従ロボットのアーム先端ＦＢ（たとえば手
首フランジ）を原点とする座標系をΣＦＢ、ΣＦＢから
見た従ロボットの変更前の基準点Ｔ（たとえば溶接用ト
ーチの先端）を原点とする従ロボット基準点座標系をΣ
Ｔ、同様にΣＦＢから見た変更後の基準点Ｕ（たとえば
別の溶接用トーチ）を原点とする従ロボット基準点座標
系をΣＵとする。
【００２２】ここで、たとえば座標系ΣＸから座標系Σ
Ｙへの座標変換行列をXＡYと表すことにすれば、上記の
座標系の間には、下記のような変換行列が設定できる。
Ｙへの座標変換行列をXＡYと表すことにすれば、上記の
座標系の間には、下記のような変換行列が設定できる。
【００２３】 ΣＡから見たΣＨへの座標変換行列： AＡH＝AＡFA・FAＡH ΣＡから見たΣＪへの座標変換行列： AＡJ＝AＡFA・FAＡJ ΣＢから見たΣＴへの座標変換行列： BＡT＝BＡFB・FBＡT ΣＢから見たΣＵへの座標変換行列： BＡU＝BＡFB・FBＡU ΣＡから見たΣＢへの座標変換行列： AＡB A ＡBはロボット原点座標系間のロボット間座標変換行列
であり、最初に主ロボットの基準点Ｈと従ロボットの基
準点Ｔとを３点以上について位置合わせの操作を行い、
基準点Ｈの位置と基準点Ｔの位置とが同一位置であるこ
とから、AＡH＝ AＡB・BＡTの関係を用い、AＡB＝AＡH・
（BＡT）-1により、位置合わせしたときに読み取った座
標のデータから演算により決定される。このロボット間
座標変換行列は主ロボットの原点ＯＡと従ロボットの原
点ＯＢとの相対位置関係を与え、基準点のみ変更する本
実施例においては不変であり、ロボット間座標変換行列
記憶手段８に記憶しておく。また、AＡFA，FAＡH，FAＡ
J，BＡFB，FBＡT，FBＡUは、それぞれロボット内部の各
座標系間に係わる座標変換行列であり、それぞれロボッ
ト定数やハンドの設計値などを基に演算することができ
る。なお、主ロボット基準点座標系ΣＨおよびΣＪは、
主ロボット基準点座標系記憶手段５に記憶されている。
であり、最初に主ロボットの基準点Ｈと従ロボットの基
準点Ｔとを３点以上について位置合わせの操作を行い、
基準点Ｈの位置と基準点Ｔの位置とが同一位置であるこ
とから、AＡH＝ AＡB・BＡTの関係を用い、AＡB＝AＡH・
（BＡT）-1により、位置合わせしたときに読み取った座
標のデータから演算により決定される。このロボット間
座標変換行列は主ロボットの原点ＯＡと従ロボットの原
点ＯＢとの相対位置関係を与え、基準点のみ変更する本
実施例においては不変であり、ロボット間座標変換行列
記憶手段８に記憶しておく。また、AＡFA，FAＡH，FAＡ
J，BＡFB，FBＡT，FBＡUは、それぞれロボット内部の各
座標系間に係わる座標変換行列であり、それぞれロボッ
ト定数やハンドの設計値などを基に演算することができ
る。なお、主ロボット基準点座標系ΣＨおよびΣＪは、
主ロボット基準点座標系記憶手段５に記憶されている。
【００２４】主ロボットの変更前の基準点Ｈの主ロボッ
ト基準点座標系ΣＨから見た従ロボットの基準点Ｔへの
座標変換行列（以下、基準点間座標変換行列と称す）H
ＡTは、上記座標変換行列を組み合わせることで、H ＡT＝HＡA・AＡB・BＡT＝（AＡH）-1・AＡB・BＡT と表される。協調動作時は、この基準点間座標変換行列
が主ロボットの変更前の基準点（ここではハンドの先
端）Ｈと従ロボットの基準点（ここでは溶接用トーチの
先端）Ｔとの相対位置関係を与える行列として設定さ
れ、従来例と同様に、あらかじめ基準点間座標変換行列
記憶手段６に記憶しておく。
ト基準点座標系ΣＨから見た従ロボットの基準点Ｔへの
座標変換行列（以下、基準点間座標変換行列と称す）H
ＡTは、上記座標変換行列を組み合わせることで、H ＡT＝HＡA・AＡB・BＡT＝（AＡH）-1・AＡB・BＡT と表される。協調動作時は、この基準点間座標変換行列
が主ロボットの変更前の基準点（ここではハンドの先
端）Ｈと従ロボットの基準点（ここでは溶接用トーチの
先端）Ｔとの相対位置関係を与える行列として設定さ
れ、従来例と同様に、あらかじめ基準点間座標変換行列
記憶手段６に記憶しておく。
【００２５】ここで、主ロボットの基準点Ｈが基準点Ｊ
に変更、たとえばハンド先端からハンド中心に変更され
た場合、この基準点Ｊの目標位置が指示され、主ロボッ
ト原点座標系ΣＡから見てAＡJにより与えられる。この
とき、変更前の基準点Ｈの位置は、変更後の基準点Ｊか
ら見た相対位置としてJＡHで与えられ、さらに、主ロボ
ットのフランジ座標系ΣＦＡから見たそれぞれの相対位
置関係を用いると、J ＡH＝JＡFA・FAＡH により得られる。したがって、主ロボットの主ロボット
原点座標系ΣＡから見た変更前の基準点Ｈの位置は、A ＡH＝AＡJ・JＡH＝AＡJ・JＡFA・FAＡH で与えられる。この変更前の基準点Ｈに対して従ロボッ
トが協調動作するので、その基準点Ｔの位置は、A ＡT＝（AＡJ・JＡFA・FAＡH）・HＡT により与えられ、この行列は主ロボット原点座標系ΣＡ
における基準点Ｔの座標を与える行列であり、これをロ
ボット間座標変換行列 AＡB を用いて、B ＡT＝（AＡB）-1・AＡT＝（AＡB）-1・（AＡJ・JＡFA
・FAＡH）・HＡT に変換すると、この行列は従ロボット原点座標系ΣＢに
おける基準点Ｔの座標を与える。
に変更、たとえばハンド先端からハンド中心に変更され
た場合、この基準点Ｊの目標位置が指示され、主ロボッ
ト原点座標系ΣＡから見てAＡJにより与えられる。この
とき、変更前の基準点Ｈの位置は、変更後の基準点Ｊか
ら見た相対位置としてJＡHで与えられ、さらに、主ロボ
ットのフランジ座標系ΣＦＡから見たそれぞれの相対位
置関係を用いると、J ＡH＝JＡFA・FAＡH により得られる。したがって、主ロボットの主ロボット
原点座標系ΣＡから見た変更前の基準点Ｈの位置は、A ＡH＝AＡJ・JＡH＝AＡJ・JＡFA・FAＡH で与えられる。この変更前の基準点Ｈに対して従ロボッ
トが協調動作するので、その基準点Ｔの位置は、A ＡT＝（AＡJ・JＡFA・FAＡH）・HＡT により与えられ、この行列は主ロボット原点座標系ΣＡ
における基準点Ｔの座標を与える行列であり、これをロ
ボット間座標変換行列 AＡB を用いて、B ＡT＝（AＡB）-1・AＡT＝（AＡB）-1・（AＡJ・JＡFA
・FAＡH）・HＡT に変換すると、この行列は従ロボット原点座標系ΣＢに
おける基準点Ｔの座標を与える。
【００２６】このように、主ロボットの変更後の基準点
Ｊの目標位置を指定したときに従ロボットの基準点Ｔが
協調動作する位置を演算することができる。
Ｊの目標位置を指定したときに従ロボットの基準点Ｔが
協調動作する位置を演算することができる。
【００２７】以下、本実施例の演算処理について図１に
示したブロック図を参照しながら説明する。主ロボット
目標位置演算手段１は、主ロボットの基準点Ｊが軌跡補
間などに基づいて動作すべき目標位置を演算し、主ロボ
ット逆運動学演算手段３に前記目標位置を出力する。主
ロボット逆運動学演算手段は前記目標位置と主ロボット
ロボット定数記憶手段２に記憶されているロボット定数
とにより、公知のロボット逆運動学に基づいて、基準点
Ｊが前記目標位置に到達するために必要な各関節の角度
データを演算し、主ロボット角度指令手段４に与える。
主ロボット角度指令手段４は与えられた角度データを主
ロボットの各関節に指示する。以上の処理により、主ロ
ボットの基準点Ｊは前記目標位置に到達する。
示したブロック図を参照しながら説明する。主ロボット
目標位置演算手段１は、主ロボットの基準点Ｊが軌跡補
間などに基づいて動作すべき目標位置を演算し、主ロボ
ット逆運動学演算手段３に前記目標位置を出力する。主
ロボット逆運動学演算手段は前記目標位置と主ロボット
ロボット定数記憶手段２に記憶されているロボット定数
とにより、公知のロボット逆運動学に基づいて、基準点
Ｊが前記目標位置に到達するために必要な各関節の角度
データを演算し、主ロボット角度指令手段４に与える。
主ロボット角度指令手段４は与えられた角度データを主
ロボットの各関節に指示する。以上の処理により、主ロ
ボットの基準点Ｊは前記目標位置に到達する。
【００２８】このとき、主ロボット目標位置演算手段１
は前記目標位置を基準点座標系座標変換手段７にも与え
ており、基準点座標系座標変換手段７は主ロボット基準
点座標系記憶手段５にあらかじめ記憶してある基準点Ｈ
における主ロボット基準点座標系ΣＨおよび基準点Ｊに
おける主ロボット基準点座標系ΣＪと、基準点間座標変
換行列記憶手段６に記憶させてある相対位置関係を与え
る基準点間座標変換行列 HＡT と、フランジ座標系ΣＦ
Ａとにより、従ロボットの基準点Ｔが協調動作すべき位
置を、主ロボット原点座標系における座標変換行列、A ＡJ・JＡFA・FAＡH・HＡT により演算し、ロボット間座標変換手段９に与える。
は前記目標位置を基準点座標系座標変換手段７にも与え
ており、基準点座標系座標変換手段７は主ロボット基準
点座標系記憶手段５にあらかじめ記憶してある基準点Ｈ
における主ロボット基準点座標系ΣＨおよび基準点Ｊに
おける主ロボット基準点座標系ΣＪと、基準点間座標変
換行列記憶手段６に記憶させてある相対位置関係を与え
る基準点間座標変換行列 HＡT と、フランジ座標系ΣＦ
Ａとにより、従ロボットの基準点Ｔが協調動作すべき位
置を、主ロボット原点座標系における座標変換行列、A ＡJ・JＡFA・FAＡH・HＡT により演算し、ロボット間座標変換手段９に与える。
【００２９】ロボット間座標変換手段９は、ロボット間
座標変換行列記憶手段８に記憶させてあるロボット間座
標変換行列 AＡB を用いて、従ロボット原点座標系ΣＢ
における基準点Ｔの位置を与える BＡT を演算し、従ロ
ボット逆運動学演算手段１１に与える。なお、（AＡB）
-1は AＡB の逆行列である。従ロボット逆運動学演算手
段１１は与えられた BＡT と、従ロボットロボット定数
記憶手段１０に記憶させてある従ロボットのロボット定
数とを用い、上記の BＡT が与える位置に移動するため
の関節の角度データを演算して従ロボット角度指令手段
１２に与える。従ロボット角度指令手段１２は与えられ
た角度データを各関節に指令する。これにより、従ロボ
ットの基準点Ｔは演算された位置に移動する。
座標変換行列記憶手段８に記憶させてあるロボット間座
標変換行列 AＡB を用いて、従ロボット原点座標系ΣＢ
における基準点Ｔの位置を与える BＡT を演算し、従ロ
ボット逆運動学演算手段１１に与える。なお、（AＡB）
-1は AＡB の逆行列である。従ロボット逆運動学演算手
段１１は与えられた BＡT と、従ロボットロボット定数
記憶手段１０に記憶させてある従ロボットのロボット定
数とを用い、上記の BＡT が与える位置に移動するため
の関節の角度データを演算して従ロボット角度指令手段
１２に与える。従ロボット角度指令手段１２は与えられ
た角度データを各関節に指令する。これにより、従ロボ
ットの基準点Ｔは演算された位置に移動する。
【００３０】以上のように、本実施例によれば、主ロボ
ットの変更後の基準点Ｊに目標位置を与えた場合の従ロ
ボットの基準点Ｔの位置を、変更前の基準点Ｈで設定し
た相対位置関係の基準点間座標変換行列と、基準点Ｈと
基準点Ｊとの相対位置関係を与える主ロボット基準点座
標系とで演算できるので、改めて変更後の基準点Ｊと基
準点Ｔとの相対位置関係を指定する座標変換行列を再設
定する必要がない。したがって、変更後の基準点Ｊに対
する相対位置関係の設定が物理的に困難な場合、たとえ
ば基準点Ｊが空間上の１点である場合などにおいて、設
定が容易な物体上の１点を基準点Ｈとして選定し、基準
点Ｊと基準点Ｔとの所望の相対位置関係を勘案して基準
点Ｈと基準点Ｔとの相対位置関係を設定すれば、本実施
例の演算により基準点Ｔを基準点Ｊに対して上記所望の
相対位置関係に設定でき、このとき、上記の演算からわ
かるように、基準点Ｊに対する基準点間座標変換行列は
不要であるので、改めて基準点Ｊに対する座標変換行列
設定操作を実施する必要はない。
ットの変更後の基準点Ｊに目標位置を与えた場合の従ロ
ボットの基準点Ｔの位置を、変更前の基準点Ｈで設定し
た相対位置関係の基準点間座標変換行列と、基準点Ｈと
基準点Ｊとの相対位置関係を与える主ロボット基準点座
標系とで演算できるので、改めて変更後の基準点Ｊと基
準点Ｔとの相対位置関係を指定する座標変換行列を再設
定する必要がない。したがって、変更後の基準点Ｊに対
する相対位置関係の設定が物理的に困難な場合、たとえ
ば基準点Ｊが空間上の１点である場合などにおいて、設
定が容易な物体上の１点を基準点Ｈとして選定し、基準
点Ｊと基準点Ｔとの所望の相対位置関係を勘案して基準
点Ｈと基準点Ｔとの相対位置関係を設定すれば、本実施
例の演算により基準点Ｔを基準点Ｊに対して上記所望の
相対位置関係に設定でき、このとき、上記の演算からわ
かるように、基準点Ｊに対する基準点間座標変換行列は
不要であるので、改めて基準点Ｊに対する座標変換行列
設定操作を実施する必要はない。
【００３１】なお、基準点Ｈをロボット間座標変換行列
の設定に使用できることは言うまでもない。また、基準
点Ｊに対して主ロボット基準点座標系を設定せず、基準
点Ｈの主ロボット基準点座標系ΣＨにおけるＪ点として
主ロボット基準点座標系記憶手段５に記憶してもよい。
の設定に使用できることは言うまでもない。また、基準
点Ｊに対して主ロボット基準点座標系を設定せず、基準
点Ｈの主ロボット基準点座標系ΣＨにおけるＪ点として
主ロボット基準点座標系記憶手段５に記憶してもよい。
【００３２】（実施例２）以下、本発明のロボット間相
対位置演算機構の実施例２について図面を参照しながら
説明する。図３は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与
して詳細な説明を省略する。図において、１３は主ロボ
ット基準点座標系記憶手段５に格納された複数の主ロボ
ット基準点座標系から、演算に使用する１つを選択して
指示する主ロボット基準点座標系選択手段である。この
場合、主ロボット基準点座標系記憶手段５は、複数の変
更された基準点ごとの主ロボット基準点座標系を記憶で
きるものとしている。
対位置演算機構の実施例２について図面を参照しながら
説明する。図３は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与
して詳細な説明を省略する。図において、１３は主ロボ
ット基準点座標系記憶手段５に格納された複数の主ロボ
ット基準点座標系から、演算に使用する１つを選択して
指示する主ロボット基準点座標系選択手段である。この
場合、主ロボット基準点座標系記憶手段５は、複数の変
更された基準点ごとの主ロボット基準点座標系を記憶で
きるものとしている。
【００３３】上記構成においてその動作を説明すると、
主ロボットは、従ロボットの基準点Ｔを協調動作させる
基準点を変えるごとに主ロボット基準点座標系選択手段
１３により、演算に使用する主ロボット基準点座標系を
主ロボット基準点座標系記憶手段５から選択し、主ロボ
ット基準点座標系記憶手段５は選択された主ロボット基
準点座標系を基準点座標系座標変換手段７に与える。他
の動作は実施例１と同じである。
主ロボットは、従ロボットの基準点Ｔを協調動作させる
基準点を変えるごとに主ロボット基準点座標系選択手段
１３により、演算に使用する主ロボット基準点座標系を
主ロボット基準点座標系記憶手段５から選択し、主ロボ
ット基準点座標系記憶手段５は選択された主ロボット基
準点座標系を基準点座標系座標変換手段７に与える。他
の動作は実施例１と同じである。
【００３４】以上の処理により、主ロボットの複数の基
準点について、基準点ごとに座標変換行列設定操作をす
ることなく、それら基準点を任意に切り替えながら協調
動作させることができる。また、主ロボット基準点座標
系記憶手段５は、実施例１で説明したように、位置合わ
せのための基準点Ｈのデータも記憶しており、主ロボッ
ト基準点座標系選択手段１３により、位置合わせ時の読
み取りデータに基づいてロボット間座標変換行列を演算
するときに必要な基準点Ｈのデータを選択して供するよ
うにもできる。
準点について、基準点ごとに座標変換行列設定操作をす
ることなく、それら基準点を任意に切り替えながら協調
動作させることができる。また、主ロボット基準点座標
系記憶手段５は、実施例１で説明したように、位置合わ
せのための基準点Ｈのデータも記憶しており、主ロボッ
ト基準点座標系選択手段１３により、位置合わせ時の読
み取りデータに基づいてロボット間座標変換行列を演算
するときに必要な基準点Ｈのデータを選択して供するよ
うにもできる。
【００３５】以上のように、本実施例によれば、主ロボ
ットが種々の作業ごとに切り替えて用いるツールに対応
する複数の基準点のデータを主ロボット基準点座標系記
憶手段５に記憶しておき、前記ツールを切り替えるごと
に対応する基準点のデータを主ロボット基準点座標系選
択手段１３により主ロボット基準点座標系記憶手段５か
ら選択して演算に使用することにより、実施例１に示し
た操作性を、より一層向上させることができる。
ットが種々の作業ごとに切り替えて用いるツールに対応
する複数の基準点のデータを主ロボット基準点座標系記
憶手段５に記憶しておき、前記ツールを切り替えるごと
に対応する基準点のデータを主ロボット基準点座標系選
択手段１３により主ロボット基準点座標系記憶手段５か
ら選択して演算に使用することにより、実施例１に示し
た操作性を、より一層向上させることができる。
【００３６】（実施例３）以下、本発明のロボット間相
対位置演算機構の実施例３について図面を参照しながら
説明する。図４は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与
して詳細な説明を省略する。図において、１４は従ロボ
ットの変更前の従ロボット基準点座標系と変更後の従ロ
ボット基準点座標系とを記憶している従ロボット基準点
座標系記憶手段である。この場合、ロボット間座標変換
手段９は、基準点座標系座標変換手段７により演算され
た主ロボット原点座標系における従ロボットの基準点の
目標位置を、ロボット間座標変換行列記憶手段８に記憶
されたロボット間座標変換行列と従ロボット基準点座標
系記憶手段１４に保存された従ロボットの変更後の従ロ
ボット基準点座標系とを用いて、従ロボット原点座標系
における目標位置に変換する。
対位置演算機構の実施例３について図面を参照しながら
説明する。図４は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。なお、実施例１と同じ構成要素には同一番号を付与
して詳細な説明を省略する。図において、１４は従ロボ
ットの変更前の従ロボット基準点座標系と変更後の従ロ
ボット基準点座標系とを記憶している従ロボット基準点
座標系記憶手段である。この場合、ロボット間座標変換
手段９は、基準点座標系座標変換手段７により演算され
た主ロボット原点座標系における従ロボットの基準点の
目標位置を、ロボット間座標変換行列記憶手段８に記憶
されたロボット間座標変換行列と従ロボット基準点座標
系記憶手段１４に保存された従ロボットの変更後の従ロ
ボット基準点座標系とを用いて、従ロボット原点座標系
における目標位置に変換する。
【００３７】上記構成においてその動作を説明する。主
ロボットの基準点が基準点Ｈから基準点Ｊに変更された
場合には、実施例１で説明したように、A ＡT＝（AＡJ・JＡFA・FAＡH）・HＡT により基準点Ｊに協調動作する従ロボットの基準点Ｔ
の、主ロボット原点座標系ΣＡにおける位置が求められ
る。この位置を従ロボットの従ロボット原点座標系ΣＢ
に変換するとき、従ロボットの基準点Ｔも基準点Ｕに変
更する場合には、主ロボットでの基準点変更と同様に、
変更前後の基準点の間に、T ＡU＝TＡFB・FBＡU の関係が成り立つ。したがって、B ＡU＝BＡT・TＡU＝（AＡB）-1・AＡT・TＡU により、変更前の基準点Ｔと変更後の基準点Ｕとの相対
関係を用いて、従ロボットの基準点Ｕの位置を演算し、
従ロボットの基準点Ｕを主ロボットの基準点Ｊに協調動
作させることができる。
ロボットの基準点が基準点Ｈから基準点Ｊに変更された
場合には、実施例１で説明したように、A ＡT＝（AＡJ・JＡFA・FAＡH）・HＡT により基準点Ｊに協調動作する従ロボットの基準点Ｔ
の、主ロボット原点座標系ΣＡにおける位置が求められ
る。この位置を従ロボットの従ロボット原点座標系ΣＢ
に変換するとき、従ロボットの基準点Ｔも基準点Ｕに変
更する場合には、主ロボットでの基準点変更と同様に、
変更前後の基準点の間に、T ＡU＝TＡFB・FBＡU の関係が成り立つ。したがって、B ＡU＝BＡT・TＡU＝（AＡB）-1・AＡT・TＡU により、変更前の基準点Ｔと変更後の基準点Ｕとの相対
関係を用いて、従ロボットの基準点Ｕの位置を演算し、
従ロボットの基準点Ｕを主ロボットの基準点Ｊに協調動
作させることができる。
【００３８】以上のように、本実施例によれば、従ロボ
ットの変更前の基準点Ｔと変更後の基準点Ｕとの相対関
係を従ロボット基準点座標系記憶手段１４に記憶してお
き、それらのデータを基に従ロボットの変更後の基準点
Ｕを主ロボットの変更後の基準点Ｊに協調動作させる相
対位置を容易に演算することができる。この場合にも、
実施例１と同様に、基準点間座標変換行列を再設定する
必要がないことは言うまでもない。
ットの変更前の基準点Ｔと変更後の基準点Ｕとの相対関
係を従ロボット基準点座標系記憶手段１４に記憶してお
き、それらのデータを基に従ロボットの変更後の基準点
Ｕを主ロボットの変更後の基準点Ｊに協調動作させる相
対位置を容易に演算することができる。この場合にも、
実施例１と同様に、基準点間座標変換行列を再設定する
必要がないことは言うまでもない。
【００３９】（実施例４）以下、本発明のロボット間相
対位置演算機構の実施例４について図面を参照しながら
説明する。図５は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、１５は従ロボット基準点座標系記憶手
段１４に格納された複数の従ロボット基準点座標系か
ら、演算に使用する１つを選択して指示する従ロボット
基準点座標系選択手段である。この場合、従ロボット基
準点座標系記憶手段１４は、複数の変更された基準点ご
とに従ロボット基準点座標系を記憶するものとする。
対位置演算機構の実施例４について図面を参照しながら
説明する。図５は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。図において、１５は従ロボット基準点座標系記憶手
段１４に格納された複数の従ロボット基準点座標系か
ら、演算に使用する１つを選択して指示する従ロボット
基準点座標系選択手段である。この場合、従ロボット基
準点座標系記憶手段１４は、複数の変更された基準点ご
とに従ロボット基準点座標系を記憶するものとする。
【００４０】上記構成において、主ロボットと従ロボッ
トの動作は、それぞれ実施例２と実施例３と同じ動作を
行う。したがって、主ロボットと従ロボットは、それぞ
れの基準点を任意に切り替えながら、協調動作によりロ
ボット間の相対位置を制御しながら動作することができ
る。
トの動作は、それぞれ実施例２と実施例３と同じ動作を
行う。したがって、主ロボットと従ロボットは、それぞ
れの基準点を任意に切り替えながら、協調動作によりロ
ボット間の相対位置を制御しながら動作することができ
る。
【００４１】図７は本発明のロボット間相対位置演算機
構により協調動作する主ロボットと従ロボットの構成例
を示す模式図である。１６は主ロボットを制御する主ロ
ボット制御装置、１７は主ロボットに対する動作を指示
するとともに、位置および角度のデータ表示、および位
置および角度のデータを入力するためのティーチングペ
ンダント、１８は主ロボット、１９は主ロボット１８の
先端に取り付けられたロボットのツールであり、たとえ
ば、把持用のハンドである。２０は協調動作する従ロボ
ットを制御する従ロボット制御装置、２１は従ロボット
制御装置２０により動作が制御される従ロボットであ
り、実際の作業を行う。２２は従ロボット２１の先端に
取り付けられたロボットのツールであり、たとえば溶接
用トーチである。
構により協調動作する主ロボットと従ロボットの構成例
を示す模式図である。１６は主ロボットを制御する主ロ
ボット制御装置、１７は主ロボットに対する動作を指示
するとともに、位置および角度のデータ表示、および位
置および角度のデータを入力するためのティーチングペ
ンダント、１８は主ロボット、１９は主ロボット１８の
先端に取り付けられたロボットのツールであり、たとえ
ば、把持用のハンドである。２０は協調動作する従ロボ
ットを制御する従ロボット制御装置、２１は従ロボット
制御装置２０により動作が制御される従ロボットであ
り、実際の作業を行う。２２は従ロボット２１の先端に
取り付けられたロボットのツールであり、たとえば溶接
用トーチである。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、変更前の基準点の位置と変更前の基準点間との相対
位置関係を記憶しておき、目標位置が指定される基準点
を変えても変更前の基準点間の相対位置関係が保たれる
ように協調動作することに基づいて変更後の基準点間の
相対位置を演算することにより、変更後の基準点につい
て改めて座標変換行列設定操作を実施する必要がなく、
面倒で工数のかかる座標変換行列設定操作を排除するこ
とができ、ツールを変更する場合などの操作性を一段と
向上させることができる。
は、変更前の基準点の位置と変更前の基準点間との相対
位置関係を記憶しておき、目標位置が指定される基準点
を変えても変更前の基準点間の相対位置関係が保たれる
ように協調動作することに基づいて変更後の基準点間の
相対位置を演算することにより、変更後の基準点につい
て改めて座標変換行列設定操作を実施する必要がなく、
面倒で工数のかかる座標変換行列設定操作を排除するこ
とができ、ツールを変更する場合などの操作性を一段と
向上させることができる。
【００４３】なお、上記の実施例では従ロボットが１台
である場合について説明したが、従ロボットが複数台で
あってもよいことは言うまでもない。
である場合について説明したが、従ロボットが複数台で
あってもよいことは言うまでもない。
【図１】本発明のロボット間相対位置演算機構の実施例
１の構成を示すブロック図
１の構成を示すブロック図
【図２】本発明のロボット間相対位置演算機構における
座標系間の関係を示す図
座標系間の関係を示す図
【図３】本発明のロボット間相対位置演算機構の実施例
２の構成を示すブロック図
２の構成を示すブロック図
【図４】本発明のロボット間相対位置演算機構の実施例
３の構成を示すブロック図
３の構成を示すブロック図
【図５】本発明のロボット間相対位置演算機構の実施例
４の構成を示すブロック図
４の構成を示すブロック図
【図６】従来のロボット間相対位置演算機構の構成を示
すブロック図
すブロック図
【図７】本発明のロボット間相対位置演算機構の実施例
の全体構成を示す模式図
の全体構成を示す模式図
１ 主ロボット目標位置演算手段 ２ 主ロボットロボット定数記憶手段 ３ 主ロボット逆運動学演算手段 ４ 主ロボット角度指令手段 ５ 主ロボット基準点座標系記憶手段 ６ 基準点間座標変換行列記憶手段 ７ 基準点座標系座標変換手段 ８ ロボット間座標変換行列記憶手段 ９ ロボット間座標変換手段 １０ 従ロボットロボット定数記憶手段 １１ 従ロボット逆運動学演算手段 １２ 従ロボット角度指令手段 １３ 主ロボット基準点座標系選択手段 １４ 従ロボット基準点座標系記憶手段 １５ 従ロボット基準点座標系選択手段 １６ 主ロボット制御装置 １７ ティーチングペンダント １８ 主ロボット １９，２２ ツール ２０ 従ロボット制御装置 ２１ 従ロボット
Claims (4)
- 【請求項１】 多関節の主ロボットの基準点と従ロボッ
トの基準点との相対位置関係を演算して所定の相対位置
関係に保ちながら前記従ロボットの基準点を前記主ロボ
ットの基準点の動作に協調動作させるロボット間相対位
置演算機構において、前記主ロボットにおける複数の基
準点の間の相対位置関係を記憶する主ロボット基準点座
標系記憶手段を備え、前記従ロボットの基準点Ｔと前記
主ロボットの複数の基準点のうちの特定の基準点Ｈとの
相対位置関係を所定の基準点間座標変換行列により設定
した状態で、前記基準点Ｈ以外の基準点Ｊの目標位置を
指定して前記主ロボットを動作させるとき、前記基準点
Ｊと前記基準点Ｔとの相対位置関係を、前記主ロボット
基準点座標系記憶手段に記憶した前記基準点Ｊと前記基
準点Ｈとの相対位置関係と、前記基準点間座標変換行列
とにより演算するようにしたロボット間相対位置演算機
構。 - 【請求項２】 主ロボット基準点座標系記憶手段から基
準点Ｈと他の基準点との相対位置関係を選択する主ロボ
ット基準点座標系選択手段を備え、基準点Ｈ以外の基準
点Ｊの目標位置を指定して主ロボットを動作させると
き、前記主ロボット基準点座標系選択手段により基準点
Ｊと基準点Ｈとの相対位置関係を主ロボット基準点座標
系記憶手段から選択して演算に用いるようにした請求項
１記載のロボット間相対位置演算機構。 - 【請求項３】 多関節の主ロボットの基準点と従ロボッ
トの基準点との相対位置関係を演算して所定の相対位置
関係に保ちながら前記従ロボットの基準点を前記主ロボ
ットの基準点の動作に協調動作させるロボット間相対位
置演算機構において、前記主ロボットにおける複数の基
準点の間の相対位置関係を記憶する主ロボット基準点座
標系記憶手段と、前記従ロボットにおける複数の基準点
の間の相対位置関係を記憶する従ロボット基準点座標系
記憶手段とを備え、前記従ロボットの複数の基準点のう
ちの特定の基準点Ｔと前記主ロボットの複数の基準点の
うちの特定の基準点Ｈとの相対位置関係を所定の基準点
間座標変換行列により設定してある状態で、基準点Ｈ以
外の基準点Ｊの目標位置を指定して前記主ロボットを動
作させるとき、前記基準点Ｊと前記従ロボットの基準点
Ｔ以外の基準点Ｕとの相対位置関係を、前記主ロボット
基準点座標系記憶手段に記憶した前記基準点Ｊと基準点
Ｈとの相対位置関係と、前記従ロボット基準点座標系記
憶手段に記憶した前記基準点Ｕと前記基準点Ｔとの相対
位置関係と、前記基準点間座標変換行列とにより演算す
るようにしたロボット間相対位置演算機構。 - 【請求項４】 主ロボット基準点座標系記憶手段から基
準点Ｈと他の基準点Ｊとの相対位置関係を選択する主ロ
ボット基準点座標系選択手段と、従ロボット基準点座標
系記憶手段から基準点Ｔと基準点Ｕとの相対位置関係を
選択する従ロボット基準点座標系選択手段とを備え、基
準点Ｈ以外の基準点Ｊの目標位置を指定して主ロボット
を動作させるとき、前記主ロボット基準点座標系選択手
段により基準点Ｊと基準点Ｈとの相対位置関係を主ロボ
ット基準点座標系記憶手段から選択するとともに、前記
従ロボット基準点座標系選択手段により基準点Ｕと基準
点Ｔとの相対位置関係を従ロボット基準点座標系記憶手
段から選択して演算に用いるようにしたロボット間相対
位置演算機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785096A JPH1083208A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ロボット間相対位置演算機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25785096A JPH1083208A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ロボット間相対位置演算機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1083208A true JPH1083208A (ja) | 1998-03-31 |
Family
ID=17312032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25785096A Pending JPH1083208A (ja) | 1996-09-05 | 1996-09-05 | ロボット間相対位置演算機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1083208A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1996
- 1996-09-05 JP JP25785096A patent/JPH1083208A/ja active Pending
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