JPH1177572A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JPH1177572A JPH1177572A JP24994697A JP24994697A JPH1177572A JP H1177572 A JPH1177572 A JP H1177572A JP 24994697 A JP24994697 A JP 24994697A JP 24994697 A JP24994697 A JP 24994697A JP H1177572 A JPH1177572 A JP H1177572A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロボットの制御状態に応じて必要な情報を即座
に表示させること。 【解決手段】ロボットの制御状態が従動モードであると
き, ハンドの位置偏差履歴が表示され((a)図),位置偏差
の大きさが閾値Th以上の大きさになると,2軸の電流指令
値(実線),重力トルク値(破線)の履歴,それら間の最大誤
差,[負荷補正],[FM補正],[次頁],[完了]等の表示ボタン
が画面表示される((b)図)。(b)図に表示された最大誤差
よりどの軸の重力バランスがとれていないかを容易に把
握でき, その軸の[負荷補正]の押下により,負荷の質量,
負荷重心のフランジ端面からの各軸における位置などを
設定できる画面が表示され((c)図),[FM補正]の押下によ
り,位置偏差の閾値を各軸毎に±側に設定できる画面が
表示される((d)図)。(c),(d)図を用いてパラメータを調
整することで,各軸の重力バランスをとることができ,例
えば(a)図で最大誤差25%であったものを(e)図に示すよ
うに3%に低減できる。
に表示させること。 【解決手段】ロボットの制御状態が従動モードであると
き, ハンドの位置偏差履歴が表示され((a)図),位置偏差
の大きさが閾値Th以上の大きさになると,2軸の電流指令
値(実線),重力トルク値(破線)の履歴,それら間の最大誤
差,[負荷補正],[FM補正],[次頁],[完了]等の表示ボタン
が画面表示される((b)図)。(b)図に表示された最大誤差
よりどの軸の重力バランスがとれていないかを容易に把
握でき, その軸の[負荷補正]の押下により,負荷の質量,
負荷重心のフランジ端面からの各軸における位置などを
設定できる画面が表示され((c)図),[FM補正]の押下によ
り,位置偏差の閾値を各軸毎に±側に設定できる画面が
表示される((d)図)。(c),(d)図を用いてパラメータを調
整することで,各軸の重力バランスをとることができ,例
えば(a)図で最大誤差25%であったものを(e)図に示すよ
うに3%に低減できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の軸を備えた
ロボットにおいて、その制御状態に応じて必要な情報を
表示させるようにした制御装置に関する。特に、ツール
に作用する外力に対して従動的に動作するロボットの制
御装置に関する。
ロボットにおいて、その制御状態に応じて必要な情報を
表示させるようにした制御装置に関する。特に、ツール
に作用する外力に対して従動的に動作するロボットの制
御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の軸を備えた多関節ロボット
では、軸に柔らかさを持たせて、ツールに作用する外力
に対して従動的に動作させる構成としている。この種の
ロボットは片持ち梁構造であるので、各軸の姿勢の変化
により各軸に作用する重力トルクの値が変化する。この
ため、各軸の姿勢に応じてリアルタイムで重力トルク値
を補償しながら制御する構成としている。
では、軸に柔らかさを持たせて、ツールに作用する外力
に対して従動的に動作させる構成としている。この種の
ロボットは片持ち梁構造であるので、各軸の姿勢の変化
により各軸に作用する重力トルクの値が変化する。この
ため、各軸の姿勢に応じてリアルタイムで重力トルク値
を補償しながら制御する構成としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、重力トルクの補償値は、ロボットをモデル
化することにより得られるが、モデル化されたロボット
は実機ロボットを簡略化したものであるから、実機ロボ
ットに対して誤差を有している。よって、モデルを用い
て得られた重力トルクの補償値が実機ロボットのトルク
制限幅内に収まるように、外部機器を用いて確認しなが
ら調整する作業が必要であり、作業効率がよくないとい
う問題がある。例えば、通常、ティーチングボックスを
用いて、制御プログラムの作成、パラメータの設定等を
行うと共に、ティーチングボックスの画面に表示された
内容から必要とする情報を得る構成としている。しか
し、プログラム数が多くなると、目的のプログラムを選
択することが困難であったり、必要な情報を即座に表示
することができない、といった問題がある。
来技術では、重力トルクの補償値は、ロボットをモデル
化することにより得られるが、モデル化されたロボット
は実機ロボットを簡略化したものであるから、実機ロボ
ットに対して誤差を有している。よって、モデルを用い
て得られた重力トルクの補償値が実機ロボットのトルク
制限幅内に収まるように、外部機器を用いて確認しなが
ら調整する作業が必要であり、作業効率がよくないとい
う問題がある。例えば、通常、ティーチングボックスを
用いて、制御プログラムの作成、パラメータの設定等を
行うと共に、ティーチングボックスの画面に表示された
内容から必要とする情報を得る構成としている。しか
し、プログラム数が多くなると、目的のプログラムを選
択することが困難であったり、必要な情報を即座に表示
することができない、といった問題がある。
【0004】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ロボットの制御状態に応じて必要な情報を即座に表
示させることにより、パラメータ設定時等における作業
効率を向上させることである。
み、ロボットの制御状態に応じて必要な情報を即座に表
示させることにより、パラメータ設定時等における作業
効率を向上させることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の手段は、サーボモータによって
駆動される複数の軸を備えたロボットの制御装置であっ
て、ロボットの制御状態を検出する制御状態検出手段
と、ロボットの現在の制御状態及び現在までの制御状態
の履歴を示す表示内容を記憶する表示内容記憶手段と、
制御状態検出手段により検出されたロボットの制御状態
に対応して表示内容を選択する表示内容選択手段と、そ
の表示内容選択手段により選択された表示内容を画面上
に表示する出力手段とを備えたことを特徴とする。
めに、請求項1に記載の手段は、サーボモータによって
駆動される複数の軸を備えたロボットの制御装置であっ
て、ロボットの制御状態を検出する制御状態検出手段
と、ロボットの現在の制御状態及び現在までの制御状態
の履歴を示す表示内容を記憶する表示内容記憶手段と、
制御状態検出手段により検出されたロボットの制御状態
に対応して表示内容を選択する表示内容選択手段と、そ
の表示内容選択手段により選択された表示内容を画面上
に表示する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の手段によれば、画面上に
表示された表示内容を用いて、ロボットの制御パラメー
タの設定が変更可能なことを特徴とする。
表示された表示内容を用いて、ロボットの制御パラメー
タの設定が変更可能なことを特徴とする。
【0007】請求項3に記載の手段によれば、表示すべ
き表示内容のリストを画面上に表示する表示リスト出力
手段を備え、画面上に表示されたリストが選択されるこ
とにより、そのリストに対応した表示内容が画面上に表
示されることを特徴とする。
き表示内容のリストを画面上に表示する表示リスト出力
手段を備え、画面上に表示されたリストが選択されるこ
とにより、そのリストに対応した表示内容が画面上に表
示されることを特徴とする。
【0008】請求項4に記載の手段によれば、制御状態
検出手段により、ロボットが従動状態であることが検出
されたとき、表示内容記憶手段により記憶されたロボッ
トのツール先端の位置偏差の履歴を示す表示内容が、表
示内容選択手段により選択されることを特徴とする。
検出手段により、ロボットが従動状態であることが検出
されたとき、表示内容記憶手段により記憶されたロボッ
トのツール先端の位置偏差の履歴を示す表示内容が、表
示内容選択手段により選択されることを特徴とする。
【0009】請求項5に記載の手段によれば、表示内容
選択手段は、ツール先端の位置偏差が所定の閾値を越え
たとき、表示内容記憶手段に記憶されたロボットの各軸
のサーボモータに対する電流指令値及びロボットのモデ
ル化により得られた重力トルクの計算値の履歴を選択す
ることを特徴とする。
選択手段は、ツール先端の位置偏差が所定の閾値を越え
たとき、表示内容記憶手段に記憶されたロボットの各軸
のサーボモータに対する電流指令値及びロボットのモデ
ル化により得られた重力トルクの計算値の履歴を選択す
ることを特徴とする。
【0010】
【発明の作用及び効果】請求項1に記載の手段によれ
ば、ロボットの制御状態に対応して、ロボットの現在の
制御状態及び現在までの制御状態の履歴を示す表示内容
が選択されて、画面上に表示されるので、目的とする情
報を容易に得ることができ、作業効率が向上する。
ば、ロボットの制御状態に対応して、ロボットの現在の
制御状態及び現在までの制御状態の履歴を示す表示内容
が選択されて、画面上に表示されるので、目的とする情
報を容易に得ることができ、作業効率が向上する。
【0011】請求項2に記載の手段によれば、画面上に
表示された表示内容を用いて、ロボットの制御パラメー
タの設定を容易に変更できる。
表示された表示内容を用いて、ロボットの制御パラメー
タの設定を容易に変更できる。
【0012】請求項3に記載の手段によれば、画面上に
表示されたリストを選択することにより、所望の表示内
容を画面上に表示することができる。
表示されたリストを選択することにより、所望の表示内
容を画面上に表示することができる。
【0013】請求項4に記載の手段によれば、従動動作
時においてロボットの位置偏差の履歴を示す表示内容が
選択されるので、従動動作時における重力トルクのバラ
ンスを容易に把握できる。
時においてロボットの位置偏差の履歴を示す表示内容が
選択されるので、従動動作時における重力トルクのバラ
ンスを容易に把握できる。
【0014】請求項5に記載の手段によれば、従動動作
時においてロボットの位置偏差が所定の閾値を超えたと
き、ロボットの各軸のサーボモータに対する電流指令値
及びロボットのモデル化により得られた重力トルクの計
算値の履歴が選択されるので、各軸毎に重力バランスが
とれているか否か、又、重力トルクがとれていない場合
にはどの程度とれていないのかを明確に把握できる。
時においてロボットの位置偏差が所定の閾値を超えたと
き、ロボットの各軸のサーボモータに対する電流指令値
及びロボットのモデル化により得られた重力トルクの計
算値の履歴が選択されるので、各軸毎に重力バランスが
とれているか否か、又、重力トルクがとれていない場合
にはどの程度とれていないのかを明確に把握できる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図1は、本発明の具体的な実施例に
係わるロボット10の構成を示した模式図である。6軸
垂直多関節ロボット10は、固定ベース27上にローテ
ータ11が鉛直な軸線(1軸)X1を中心に水平面内で
回転自在に支持され、ローテータ11上には、第1アー
ム12が水平な軸線(2軸)X2を中心に揺動自在に支
持されている。第1アーム12には、第2アーム13が
水平な軸線(3軸)X3を中心に揺動自在に支持されて
いる。又、ローテータ11上には、水平な軸線を中心に
揺動自在に第1リンク18が支持されており、第1リン
ク18と第2アーム13の末端が第2リンク19で連結
されている。第1リンク18が駆動されることにより、
第2アーム13が揺動する。
基づいて説明する。図1は、本発明の具体的な実施例に
係わるロボット10の構成を示した模式図である。6軸
垂直多関節ロボット10は、固定ベース27上にローテ
ータ11が鉛直な軸線(1軸)X1を中心に水平面内で
回転自在に支持され、ローテータ11上には、第1アー
ム12が水平な軸線(2軸)X2を中心に揺動自在に支
持されている。第1アーム12には、第2アーム13が
水平な軸線(3軸)X3を中心に揺動自在に支持されて
いる。又、ローテータ11上には、水平な軸線を中心に
揺動自在に第1リンク18が支持されており、第1リン
ク18と第2アーム13の末端が第2リンク19で連結
されている。第1リンク18が駆動されることにより、
第2アーム13が揺動する。
【0016】第2アーム13の先端部には、4軸、5軸
及び6軸を備える手首部14が回動可能に支持されてい
る。手首部14の先端のフランジには、図略の1対の把
持爪を有するハンド(ツール)17が設けられている。
この把持爪の中間に、ハンド17の位置及び姿勢の基準
となる工具座標系の原点が設定され、その原点に対して
3つの姿勢ベクトルが設定されている。ダイキャストマ
シン30は、鋳造されたワークWをガイド37に沿って
搬出する搬出装置31を備えている。搬出装置31は、
図略のシリンダによって駆動され、ワークWの搬出を開
始する位置(後退端)にあることを検出するリミットス
イッチ35と、搬出装置31がワークWの搬出を完了す
る位置(前進端)にあることを検出するリミットスイッ
チ36を備えている。
及び6軸を備える手首部14が回動可能に支持されてい
る。手首部14の先端のフランジには、図略の1対の把
持爪を有するハンド(ツール)17が設けられている。
この把持爪の中間に、ハンド17の位置及び姿勢の基準
となる工具座標系の原点が設定され、その原点に対して
3つの姿勢ベクトルが設定されている。ダイキャストマ
シン30は、鋳造されたワークWをガイド37に沿って
搬出する搬出装置31を備えている。搬出装置31は、
図略のシリンダによって駆動され、ワークWの搬出を開
始する位置(後退端)にあることを検出するリミットス
イッチ35と、搬出装置31がワークWの搬出を完了す
る位置(前進端)にあることを検出するリミットスイッ
チ36を備えている。
【0017】次に、図2に基づいてロボット10の制御
装置の構成について説明する。CPU80には、メモリ
81、各軸に対応するサーボユニット91〜96、ティ
ーチングボックス70及びダイキャストマシン30の制
御装置32が接続されている。サーボユニット91〜9
6は、それぞれサーボCPUとメモリとを備えており、
CPU80から出力される指令回転角信号θ1 〜θ6 、
重力トルク値Gf1〜Gf6、イナーシャ値JL1〜JL6等に
基づいて、1軸〜6軸の駆動に用いられるサーボモータ
M1〜M6を制御する。各サーボモータM1〜M6に連
結されたエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6は、C
PU80及びサーボユニット91〜96に入力され、C
PU80による各軸の重力トルク値及びイナーシャ値の
演算や、サーボユニット91〜96による位置フィード
バック制御及び速度フィードバック制御等に用いられ
る。
装置の構成について説明する。CPU80には、メモリ
81、各軸に対応するサーボユニット91〜96、ティ
ーチングボックス70及びダイキャストマシン30の制
御装置32が接続されている。サーボユニット91〜9
6は、それぞれサーボCPUとメモリとを備えており、
CPU80から出力される指令回転角信号θ1 〜θ6 、
重力トルク値Gf1〜Gf6、イナーシャ値JL1〜JL6等に
基づいて、1軸〜6軸の駆動に用いられるサーボモータ
M1〜M6を制御する。各サーボモータM1〜M6に連
結されたエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6は、C
PU80及びサーボユニット91〜96に入力され、C
PU80による各軸の重力トルク値及びイナーシャ値の
演算や、サーボユニット91〜96による位置フィード
バック制御及び速度フィードバック制御等に用いられ
る。
【0018】メモリ81は、ロボット10の動作プログ
ラムや制御パラメータ等を記憶するプログラムエリア8
1a、教示点等の加工に必要なデータを記憶する加工デ
ータエリア81b、エンコーダE1〜E6の出力α1〜
α6等を記憶する制御データエリア81c、ロボット1
0の制御状態に応じた内容又は指定された内容を表示す
るための画面定義データを記憶する画面定義データエリ
ア81d、定義された画面上に表示すべきロボット10
の状態量を示すデータ等を記憶する表示内容データエリ
ア81e、既に表示されたデータを一時的に記憶してお
く保管データエリア81f等を備えている。これらデー
タエリアのうち、画面定義データエリア81d及び表示
内容データエリア81eが、請求項でいう表示内容記憶
手段に相当する。ティーチングボックス70は、ロボッ
ト10の教示作業や、動作プログラムを入力するための
ものであり、ディスプレイ70aと、ロボット10に対
する動作指令や、動作プログラム等の入力を行うキーボ
ード70bとを備えている。ディスプレイ70aは、動
作プログラム、制御状態に応じた表示内容、及び指定さ
れた表示内容等を表示する。ダイキャストマシン30の
制御装置32は、搬出装置31に設けられたリミットス
イッチ35、36の出力信号等をCPU80に出力す
る。
ラムや制御パラメータ等を記憶するプログラムエリア8
1a、教示点等の加工に必要なデータを記憶する加工デ
ータエリア81b、エンコーダE1〜E6の出力α1〜
α6等を記憶する制御データエリア81c、ロボット1
0の制御状態に応じた内容又は指定された内容を表示す
るための画面定義データを記憶する画面定義データエリ
ア81d、定義された画面上に表示すべきロボット10
の状態量を示すデータ等を記憶する表示内容データエリ
ア81e、既に表示されたデータを一時的に記憶してお
く保管データエリア81f等を備えている。これらデー
タエリアのうち、画面定義データエリア81d及び表示
内容データエリア81eが、請求項でいう表示内容記憶
手段に相当する。ティーチングボックス70は、ロボッ
ト10の教示作業や、動作プログラムを入力するための
ものであり、ディスプレイ70aと、ロボット10に対
する動作指令や、動作プログラム等の入力を行うキーボ
ード70bとを備えている。ディスプレイ70aは、動
作プログラム、制御状態に応じた表示内容、及び指定さ
れた表示内容等を表示する。ダイキャストマシン30の
制御装置32は、搬出装置31に設けられたリミットス
イッチ35、36の出力信号等をCPU80に出力す
る。
【0019】次に、図3に基づいてサーボユニット91
〜96の処理内容を説明する。速度フィードフォワード
407は、位置ループ401の後の指令値に入力され、
重力トルクフィードフォワード405及び加速度トルク
フィードフォワード406は、速度ループ402の後の
指令値に入力される。その後には電流制限部403が設
けられており、電流制限部403で定められた電流指令
値は、アンプ部404に出力される。電流制限部403
は、重力トルクフィードフォワード405の出力するロ
ボット10の各姿勢を維持するのに必要な各軸の重力ト
ルク値Gf1〜Gf6に対して所定の電流値幅を考慮して電
流制限値を決定する。図3に示される機能はデジタル処
理により達成される。
〜96の処理内容を説明する。速度フィードフォワード
407は、位置ループ401の後の指令値に入力され、
重力トルクフィードフォワード405及び加速度トルク
フィードフォワード406は、速度ループ402の後の
指令値に入力される。その後には電流制限部403が設
けられており、電流制限部403で定められた電流指令
値は、アンプ部404に出力される。電流制限部403
は、重力トルクフィードフォワード405の出力するロ
ボット10の各姿勢を維持するのに必要な各軸の重力ト
ルク値Gf1〜Gf6に対して所定の電流値幅を考慮して電
流制限値を決定する。図3に示される機能はデジタル処
理により達成される。
【0020】次に、以上の構成に基づいてロボット10
の作用について説明する。図4は、ロボット10の動作
を示した模式図である。ロボット10は、初期位置P0
(図略)から移動を開始し、P1 の位置においてダイキ
ャストマシン30から搬出されたワークWを把持する。
そして、搬出装置31の搬出動作に従動しながら搬出装
置31が搬出を完了する搬出完了点P1'までワークWを
把持する。この従動動作においてサーボモータM1〜M
6に対する電流制限が行われる。又、従動動作を安定さ
せるために、従動動作時にロボット10の動作軌跡を補
正する補正演算が行われる。ロボット10は、搬出が完
了したP1'の位置から載置台40上の位置P2 にワーク
Wを載置した後、初期位置P0 に復帰して1つのサイク
ルを終了する。以上の動作において、位置P0 、P1 及
びP2 の位置におけるロボット10の位置及び姿勢が教
示点データとしてメモリ81の加工データエリア81b
に記憶されている。この教示点データは、予め作業者が
ティーチングボックス70を用いて教示するものであ
る。
の作用について説明する。図4は、ロボット10の動作
を示した模式図である。ロボット10は、初期位置P0
(図略)から移動を開始し、P1 の位置においてダイキ
ャストマシン30から搬出されたワークWを把持する。
そして、搬出装置31の搬出動作に従動しながら搬出装
置31が搬出を完了する搬出完了点P1'までワークWを
把持する。この従動動作においてサーボモータM1〜M
6に対する電流制限が行われる。又、従動動作を安定さ
せるために、従動動作時にロボット10の動作軌跡を補
正する補正演算が行われる。ロボット10は、搬出が完
了したP1'の位置から載置台40上の位置P2 にワーク
Wを載置した後、初期位置P0 に復帰して1つのサイク
ルを終了する。以上の動作において、位置P0 、P1 及
びP2 の位置におけるロボット10の位置及び姿勢が教
示点データとしてメモリ81の加工データエリア81b
に記憶されている。この教示点データは、予め作業者が
ティーチングボックス70を用いて教示するものであ
る。
【0021】次に、図5に示すフローチャートを用いて
ロボット10の作用について説明する。動作開始時(ス
テップ100)において、ロボット10は初期位置P0
に位置している。ダイキャストマシン30の加工が完了
し、搬出装置31のリミットスイッチ35がオンとな
り、ワークWが搬出開始位置に設置されたことが検出さ
れると(ステップ102)、ロボット10は教示点P1
に移動して、ワークWの突設部Waを把持する(ステッ
プ104)。ロボット10に設置された図略のリミット
スイッチがオンになり、ワークWの把持が完了すると、
ロボット10は従動動作となる(ステップ106)。従
動動作モードが開始されると、ロボット10のモータM
1〜M6に対する最大電流の制限幅が後述する通常の制
限幅より低減された電流制限状態となる。この電流制限
によって、ロボット10は搬出装置31からの外力によ
って従動的な変位が可能となる。尚、本実施例では、1
軸〜6軸の全ての軸に対して電流制限を行う構成として
いるが、従動動作に関与しない軸がある場合は、その軸
に対して電流制限を行う必要はない。
ロボット10の作用について説明する。動作開始時(ス
テップ100)において、ロボット10は初期位置P0
に位置している。ダイキャストマシン30の加工が完了
し、搬出装置31のリミットスイッチ35がオンとな
り、ワークWが搬出開始位置に設置されたことが検出さ
れると(ステップ102)、ロボット10は教示点P1
に移動して、ワークWの突設部Waを把持する(ステッ
プ104)。ロボット10に設置された図略のリミット
スイッチがオンになり、ワークWの把持が完了すると、
ロボット10は従動動作となる(ステップ106)。従
動動作モードが開始されると、ロボット10のモータM
1〜M6に対する最大電流の制限幅が後述する通常の制
限幅より低減された電流制限状態となる。この電流制限
によって、ロボット10は搬出装置31からの外力によ
って従動的な変位が可能となる。尚、本実施例では、1
軸〜6軸の全ての軸に対して電流制限を行う構成として
いるが、従動動作に関与しない軸がある場合は、その軸
に対して電流制限を行う必要はない。
【0022】ロボット10がワークWを把持したことに
対応して、搬出装置31がワークWの搬出動作を開始す
ると、従動動作モードとなったロボット10が搬出装置
31の搬出方向に沿って滑らかに移動するように補正演
算が行われる(ステップ108)。具体的には、エンコ
ーダE1〜E6の出力α1〜α6を入力して、その値を
用いて工具座標系の姿勢及び原点位置を算出し、ワーク
Wの搬出方向に対して平行なアプローチ方向に対する工
具座標系原点位置の誤差を求める。この誤差が所定範囲
内であれば、検出したエンコーダE1〜E6の出力を指
令値として出力し、誤差が所定範囲外であれば、アプロ
ーチ方向に補正した位置を補間点とし、位置姿勢行列の
逆変換により得られた各軸の回転角を指令値して出力す
る。そして、搬出装置31のリミットスイッチ36がオ
ンになるまで、この補正演算が行われる。
対応して、搬出装置31がワークWの搬出動作を開始す
ると、従動動作モードとなったロボット10が搬出装置
31の搬出方向に沿って滑らかに移動するように補正演
算が行われる(ステップ108)。具体的には、エンコ
ーダE1〜E6の出力α1〜α6を入力して、その値を
用いて工具座標系の姿勢及び原点位置を算出し、ワーク
Wの搬出方向に対して平行なアプローチ方向に対する工
具座標系原点位置の誤差を求める。この誤差が所定範囲
内であれば、検出したエンコーダE1〜E6の出力を指
令値として出力し、誤差が所定範囲外であれば、アプロ
ーチ方向に補正した位置を補間点とし、位置姿勢行列の
逆変換により得られた各軸の回転角を指令値して出力す
る。そして、搬出装置31のリミットスイッチ36がオ
ンになるまで、この補正演算が行われる。
【0023】次に、搬出装置31のリミットスイッチ3
6がオンになり、ワークWの搬出動作が完了すると、従
動動作モードが解除され、通常の動作を実行する通常モ
ードにモードが変更される(ステップ110)。即ち、
モータM1〜M6に対する電流制限状態を解除し、電流
の制限幅を通常の状態にする。この後、ロボット10は
現在位置P1'から載置台40上の教示点P2 までワーク
Wを移載する(ステップ112)。これにより、一連の
ワークWの取出し作業が終了し、ロボット10は初期位
置P0 に戻り(ステップ114)、動作を終了する(ス
テップ116)。図5に示す処理により、搬出装置31
からワークWが搬出される動作に対してロボット10が
従動的に動作することができる。
6がオンになり、ワークWの搬出動作が完了すると、従
動動作モードが解除され、通常の動作を実行する通常モ
ードにモードが変更される(ステップ110)。即ち、
モータM1〜M6に対する電流制限状態を解除し、電流
の制限幅を通常の状態にする。この後、ロボット10は
現在位置P1'から載置台40上の教示点P2 までワーク
Wを移載する(ステップ112)。これにより、一連の
ワークWの取出し作業が終了し、ロボット10は初期位
置P0 に戻り(ステップ114)、動作を終了する(ス
テップ116)。図5に示す処理により、搬出装置31
からワークWが搬出される動作に対してロボット10が
従動的に動作することができる。
【0024】次に、図6及び図7を用いてロボット10
の動作中におけるディスプレイ70a上への画面の表示
方法について説明する。図6は画面表示の処理手順を示
したフローチャートである。尚、ロボット10の動作中
は、各軸の電流指令値及び重力トルク値、ハンド17の
位置偏差及び姿勢等の制御状態の履歴がメモリ81の表
示内容データエリア81eに記憶される。まず、ロボッ
ト10の制御モードが従動モードであるか否かを判定す
る(ステップ300)。搬出装置31のリミットスイッ
チ35がオンになるとステップ300にてYESと判定
し、表示内容データエリア81eに記憶されたハンド1
7の位置偏差のデータと、画面定義データエリア81d
に記憶された位置偏差履歴の画面定義データと用いて、
位置偏差履歴を画面表示する(ステップ302)。この
位置偏差履歴の画面表示例を図7(a)に示すが、横軸
に時間を、縦軸に位置偏差をとり、位置偏差履歴に対し
て閾値±Thが設定されている。ハンド17の位置偏差
の大きさが閾値Th未満であれば、ステップ304にて
NOと判定され、ステップ300に戻る。これにより、
従動モード中はディスプレイ70a上にはハンド17の
位置偏差履歴の表示が維持される。
の動作中におけるディスプレイ70a上への画面の表示
方法について説明する。図6は画面表示の処理手順を示
したフローチャートである。尚、ロボット10の動作中
は、各軸の電流指令値及び重力トルク値、ハンド17の
位置偏差及び姿勢等の制御状態の履歴がメモリ81の表
示内容データエリア81eに記憶される。まず、ロボッ
ト10の制御モードが従動モードであるか否かを判定す
る(ステップ300)。搬出装置31のリミットスイッ
チ35がオンになるとステップ300にてYESと判定
し、表示内容データエリア81eに記憶されたハンド1
7の位置偏差のデータと、画面定義データエリア81d
に記憶された位置偏差履歴の画面定義データと用いて、
位置偏差履歴を画面表示する(ステップ302)。この
位置偏差履歴の画面表示例を図7(a)に示すが、横軸
に時間を、縦軸に位置偏差をとり、位置偏差履歴に対し
て閾値±Thが設定されている。ハンド17の位置偏差
の大きさが閾値Th未満であれば、ステップ304にて
NOと判定され、ステップ300に戻る。これにより、
従動モード中はディスプレイ70a上にはハンド17の
位置偏差履歴の表示が維持される。
【0025】ステップ304において、ハンド17の位
置偏差の大きさが閾値Th以上の大きさになると、ロボ
ット10の各軸の重力バランスがとれていないと判断
し、表示内容データエリア81eに記憶された例えば2
軸X2の電流指令値及びモデルより得られた重力トルク
値と、画面定義データエリア81dに記憶された画面の
定義データとを用いて、2軸X2の電流指令値及び重力
トルク値の履歴を画面表示する(ステップ306)。こ
の画面表示の一例を図7(b)に示す。図中の実線が電
流指令値(この値は、電流の検出値に等しく、従って、
現実の重力トルクの検出値に対応している)を示し、破
線が重力トルク値(計算による予測値)を示している。
又、図7(b)では、履歴の下側に電流指令値と重力ト
ルク値との最大誤差が示されると共に、画面の下端に
は、後述する「負荷補正」、「FM補正」、「次頁」及
び「完了」等の表示ボタンが設けられている。この表示
画面が得られることで、操作者は各軸の重力バランスの
程度を把握できる。例えば、図7(b)は2軸のデータ
を示しているが、電流指令値と重力トルク値との差が大
きく、最大で25%の誤差があることがわかるので、こ
の軸の重力バランスがとれていないことが容易に把握で
きる。
置偏差の大きさが閾値Th以上の大きさになると、ロボ
ット10の各軸の重力バランスがとれていないと判断
し、表示内容データエリア81eに記憶された例えば2
軸X2の電流指令値及びモデルより得られた重力トルク
値と、画面定義データエリア81dに記憶された画面の
定義データとを用いて、2軸X2の電流指令値及び重力
トルク値の履歴を画面表示する(ステップ306)。こ
の画面表示の一例を図7(b)に示す。図中の実線が電
流指令値(この値は、電流の検出値に等しく、従って、
現実の重力トルクの検出値に対応している)を示し、破
線が重力トルク値(計算による予測値)を示している。
又、図7(b)では、履歴の下側に電流指令値と重力ト
ルク値との最大誤差が示されると共に、画面の下端に
は、後述する「負荷補正」、「FM補正」、「次頁」及
び「完了」等の表示ボタンが設けられている。この表示
画面が得られることで、操作者は各軸の重力バランスの
程度を把握できる。例えば、図7(b)は2軸のデータ
を示しているが、電流指令値と重力トルク値との差が大
きく、最大で25%の誤差があることがわかるので、こ
の軸の重力バランスがとれていないことが容易に把握で
きる。
【0026】そして、画面上に表示された「負荷補正」
又は「FM補正」の表示ボタンが押下されると、ステッ
プ312にてYESと判定され、メモリ81のプログラ
ムエリア81aに記憶されたパラメータと、画面定義デ
ータエリア81dに記憶された定義データとを用いて、
パラメータを設定するための設定画面が表示される(ス
テップ314)。例えば、「負荷補正」の表示ボタンが
押下されると、図7(c)に示されるような設定画面が
表示される。本実施例では、負荷の質量、負荷重心のフ
ランジ端面からの各軸における位置などを設定できる構
成とした。又、この設定画面の下端には、「はい」、
「いいえ」の表示ボタンが設定され、「はい」を押下す
ることで、この画面を用いたパラメータの設定を終了で
きる。又、ステップ312において、「FM補正」の表
示ボタンが押下されると、図7(d)に示されるような
設定画面が表示される。本実施例では、ハンド17に作
用する外力に対して従動的に動作するように、位置偏差
の閾値を各軸毎に+側及び−側に設定できる構成とし
た。又、この設定画面の下端には「完了」の表示ボタン
を設け、このボタンを押下することにより、「FM補
正」の設定が終了し、この画面を用いたパラメータの設
定を終了できる。
又は「FM補正」の表示ボタンが押下されると、ステッ
プ312にてYESと判定され、メモリ81のプログラ
ムエリア81aに記憶されたパラメータと、画面定義デ
ータエリア81dに記憶された定義データとを用いて、
パラメータを設定するための設定画面が表示される(ス
テップ314)。例えば、「負荷補正」の表示ボタンが
押下されると、図7(c)に示されるような設定画面が
表示される。本実施例では、負荷の質量、負荷重心のフ
ランジ端面からの各軸における位置などを設定できる構
成とした。又、この設定画面の下端には、「はい」、
「いいえ」の表示ボタンが設定され、「はい」を押下す
ることで、この画面を用いたパラメータの設定を終了で
きる。又、ステップ312において、「FM補正」の表
示ボタンが押下されると、図7(d)に示されるような
設定画面が表示される。本実施例では、ハンド17に作
用する外力に対して従動的に動作するように、位置偏差
の閾値を各軸毎に+側及び−側に設定できる構成とし
た。又、この設定画面の下端には「完了」の表示ボタン
を設け、このボタンを押下することにより、「FM補
正」の設定が終了し、この画面を用いたパラメータの設
定を終了できる。
【0027】ステップ316にて、図7(d)に示され
る設定画面を用いたパラメータの設定の終了が確認され
ると、ステップ306に戻って履歴画面が表示される。
又、ステップ306で表示される履歴画面上の表示ボタ
ン「次頁」を押下することにより、ステップ310にて
YESと判定され、次の軸の電流指令値及び重力トルク
値の履歴画面が表示され(ステップ318)、ステップ
312に移行する。これにより、他の軸のパラメータの
設定が可能になる。又、ステップ306で表示される履
歴画面上の表示ボタン「完了」が押下されると、ステッ
プ308にてYESと判定され、全ての軸のパラメータ
の設定が終了する。
る設定画面を用いたパラメータの設定の終了が確認され
ると、ステップ306に戻って履歴画面が表示される。
又、ステップ306で表示される履歴画面上の表示ボタ
ン「次頁」を押下することにより、ステップ310にて
YESと判定され、次の軸の電流指令値及び重力トルク
値の履歴画面が表示され(ステップ318)、ステップ
312に移行する。これにより、他の軸のパラメータの
設定が可能になる。又、ステップ306で表示される履
歴画面上の表示ボタン「完了」が押下されると、ステッ
プ308にてYESと判定され、全ての軸のパラメータ
の設定が終了する。
【0028】ステップ300において、ロボット10の
制御モードが従動モードでない場合、例えばこの場合、
リミットスイッチ36がオンになり、通常の制御を行う
通常モードになると、NOと判定されてリスト画面が表
示される(ステップ320)。このリスト画面は、例え
ば、制御プログラム、使用頻度の高いプログラムコマン
ド、ロボット座標系におけるロボット10の位置や姿
勢、前回に表示した内容等から成り、それらを表示する
ための表示ボタンが画面の所定位置に設けられている。
そして、ステップ320にて表示されたリスト画面が押
下されると(ステップ322)、その表示ボタンに該当
する表示内容が画面上に表示される(ステップ32
4)。例えば、「姿勢」の表示ボタンが押下されると、
ロボット10の姿勢の履歴が表示され、「プログラム」
の表示ボタンが押下されると、該当するプログラムリス
トが表示される。これら表示ボタンの押下により表示さ
れる画面上には、リスト画面に戻る操作を意味する「リ
スト」という表示ボタンが設けられる。リスト画面及び
表示ボタンの押下により得られる表示内容は、ロボット
10が通常モードで制御される間、画面上に表示され
る。
制御モードが従動モードでない場合、例えばこの場合、
リミットスイッチ36がオンになり、通常の制御を行う
通常モードになると、NOと判定されてリスト画面が表
示される(ステップ320)。このリスト画面は、例え
ば、制御プログラム、使用頻度の高いプログラムコマン
ド、ロボット座標系におけるロボット10の位置や姿
勢、前回に表示した内容等から成り、それらを表示する
ための表示ボタンが画面の所定位置に設けられている。
そして、ステップ320にて表示されたリスト画面が押
下されると(ステップ322)、その表示ボタンに該当
する表示内容が画面上に表示される(ステップ32
4)。例えば、「姿勢」の表示ボタンが押下されると、
ロボット10の姿勢の履歴が表示され、「プログラム」
の表示ボタンが押下されると、該当するプログラムリス
トが表示される。これら表示ボタンの押下により表示さ
れる画面上には、リスト画面に戻る操作を意味する「リ
スト」という表示ボタンが設けられる。リスト画面及び
表示ボタンの押下により得られる表示内容は、ロボット
10が通常モードで制御される間、画面上に表示され
る。
【0029】そして、制御モードが変化すると(ステッ
プ326)、例えばこの場合には従動モードに切り換わ
ると、ステップ302に移行し、前述の処理が行われ
る。又、制御モードに変化がなければ、ステップ324
の表示した画面を維持し、その画面上に設けられた「リ
スト」の表示ボタンが押下されると(ステップ32
8)、ステップ320に戻ってリスト画面を表示し、
「リスト」の表示ボタンが押下されなければ、その状態
を維持する。尚、上記フローのうち、ステップ300に
おける処理が、請求項でいう表示内容選択手段に相当
し、ステップ302、320における処理が出力手段に
相当する。又、リミットスイッチ35、36は制御状態
検出手段に相当する。
プ326)、例えばこの場合には従動モードに切り換わ
ると、ステップ302に移行し、前述の処理が行われ
る。又、制御モードに変化がなければ、ステップ324
の表示した画面を維持し、その画面上に設けられた「リ
スト」の表示ボタンが押下されると(ステップ32
8)、ステップ320に戻ってリスト画面を表示し、
「リスト」の表示ボタンが押下されなければ、その状態
を維持する。尚、上記フローのうち、ステップ300に
おける処理が、請求項でいう表示内容選択手段に相当
し、ステップ302、320における処理が出力手段に
相当する。又、リミットスイッチ35、36は制御状態
検出手段に相当する。
【0030】上記に示されるように、本実施例では、パ
ラメータを調整することで、前回よりも重力バランスが
とれたロボット10の制御が可能となる。例えば、図7
(e)は1軸のパラメータを調整した後の電流指令値及
び重力トルク値の履歴を示した画面であるが、電流指令
値と重力トルク値とがほぼ一致し、最大でも3%の誤差
に収束させることができる。又、本実施例では、ロボッ
ト10の制御モードが従動モードになると、ハンド17
の位置偏差履歴が表示されるので、容易にロボット10
の状態を把握できる。又、位置偏差が所定の閾値以上に
なると、各軸の電流指令値及び重力トルク値の履歴、電
流指令値と重力トルク値との最大誤差等が表示されるの
で、どの軸の重力バランスがとれていないか容易に理解
できる。さらに、その場合には、表示ボタンの操作によ
り、パラメータの設定画面に切り換えることができるの
で、即座にパラメータを調整できる。さらに、ロボット
10の制御モードが通常モードである場合には、リスト
画面が表示され、操作者はリスト画面上に設けられた表
示ボタンを操作することにより、所望の画面を得ること
ができる。
ラメータを調整することで、前回よりも重力バランスが
とれたロボット10の制御が可能となる。例えば、図7
(e)は1軸のパラメータを調整した後の電流指令値及
び重力トルク値の履歴を示した画面であるが、電流指令
値と重力トルク値とがほぼ一致し、最大でも3%の誤差
に収束させることができる。又、本実施例では、ロボッ
ト10の制御モードが従動モードになると、ハンド17
の位置偏差履歴が表示されるので、容易にロボット10
の状態を把握できる。又、位置偏差が所定の閾値以上に
なると、各軸の電流指令値及び重力トルク値の履歴、電
流指令値と重力トルク値との最大誤差等が表示されるの
で、どの軸の重力バランスがとれていないか容易に理解
できる。さらに、その場合には、表示ボタンの操作によ
り、パラメータの設定画面に切り換えることができるの
で、即座にパラメータを調整できる。さらに、ロボット
10の制御モードが通常モードである場合には、リスト
画面が表示され、操作者はリスト画面上に設けられた表
示ボタンを操作することにより、所望の画面を得ること
ができる。
【0031】上記実施例では、従動モードでは位置偏差
履歴が表示される構成としたが、ツール先端の姿勢履歴
など、使用頻度に応じた内容を表示する構成としてよ
い。又、リスト画面を階層的に構成し、リスト画面に表
示された表示ボタンを押下することで、さらに下位構造
のリスト画面が表示されるようにしてもよい。本発明
は、ダイキャスト成形品の搬出ロボットだけではなく、
バリ取りロボットやワークの取付けロボットなど従動動
作をする全てのロボットに適用可能である。
履歴が表示される構成としたが、ツール先端の姿勢履歴
など、使用頻度に応じた内容を表示する構成としてよ
い。又、リスト画面を階層的に構成し、リスト画面に表
示された表示ボタンを押下することで、さらに下位構造
のリスト画面が表示されるようにしてもよい。本発明
は、ダイキャスト成形品の搬出ロボットだけではなく、
バリ取りロボットやワークの取付けロボットなど従動動
作をする全てのロボットに適用可能である。
【図1】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの構
成を示した模式図。
成を示した模式図。
【図2】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの制
御装置の構成を示した模式図。
御装置の構成を示した模式図。
【図3】本発明の具体的な実施例に係わるサーボユニッ
トの機能を示したブロック図。
トの機能を示したブロック図。
【図4】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの作
用を示した説明図。
用を示した説明図。
【図5】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの制
御装置の処理手順を示したフローチャート。
御装置の処理手順を示したフローチャート。
【図6】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの制
御装置における画面表示の処理手順を示した模式図。
御装置における画面表示の処理手順を示した模式図。
【図7】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの制
御装置における画面表示例を示した説明図。
御装置における画面表示例を示した説明図。
10 ロボット 17 ハンド 30 ダイキャストマシン 31 搬出装置 70 ティーチングボックス 81 メモリ
Claims (5)
- 【請求項1】 サーボモータによって駆動される複数の
軸を備えたロボットの制御装置であって、 前記ロボットの制御状態を検出する制御状態検出手段
と、 前記ロボットの現在の制御状態及び現在までの制御状態
の履歴を示す表示内容を記憶する表示内容記憶手段と、 前記制御状態検出手段により検出された前記ロボットの
前記制御状態に対応して前記表示内容を選択する表示内
容選択手段と、 前記表示内容選択手段により選択された前記表示内容を
画面上に表示する出力手段とを備えたことを特徴とする
ロボット制御装置。 - 【請求項2】 前記画面上に表示された前記表示内容を
用いて、前記ロボットの制御パラメータの設定が変更可
能なことを特徴とする請求項1に記載のロボット制御装
置。 - 【請求項3】 表示すべき前記表示内容のリストを前記
画面上に表示する表示リスト出力手段を備え、前記画面
上に表示された前記リストが選択されることにより、そ
のリストに対応した前記表示内容が前記画面上に表示さ
れることを特徴とする請求項1又は2に記載のロボット
制御装置。 - 【請求項4】 前記制御状態検出手段により、前記ロボ
ットが従動状態であることが検出されたとき、前記表示
内容記憶手段により記憶された前記ロボットのツール先
端の位置偏差の履歴を示す前記表示内容が、前記表示内
容選択手段により選択されることを特徴とする請求項1
乃至3のいずれか1項に記載のロボット制御装置。 - 【請求項5】 前記表示内容選択手段は、前記ツール先
端の位置偏差が所定の閾値を越えたとき、前記表示内容
記憶手段に記憶された前記ロボットの各軸の前記サーボ
モータに対する電流指令値及び前記ロボットのモデル化
により得られた重力トルクの計算値の履歴を選択するこ
とを特徴とする請求項4に記載のロボット制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24994697A JPH1177572A (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24994697A JPH1177572A (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1177572A true JPH1177572A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17200541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24994697A Pending JPH1177572A (ja) | 1997-08-30 | 1997-08-30 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1177572A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6826450B2 (en) | 2001-04-16 | 2004-11-30 | Fanuc Ltd. | Robot controller |
KR20220098799A (ko) * | 2014-08-12 | 2022-07-12 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 비제어 이동 검출 |
WO2022181595A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | ファナック株式会社 | 産業機械システム |
JP2022551310A (ja) * | 2019-10-11 | 2022-12-08 | シーエムアール・サージカル・リミテッド | ロボットアーム内の故障検出応答 |
-
1997
- 1997-08-30 JP JP24994697A patent/JPH1177572A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6826450B2 (en) | 2001-04-16 | 2004-11-30 | Fanuc Ltd. | Robot controller |
KR20220098799A (ko) * | 2014-08-12 | 2022-07-12 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 비제어 이동 검출 |
US12114948B2 (en) | 2014-08-12 | 2024-10-15 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Detecting uncontrolled movement |
JP2022551310A (ja) * | 2019-10-11 | 2022-12-08 | シーエムアール・サージカル・リミテッド | ロボットアーム内の故障検出応答 |
WO2022181595A1 (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | ファナック株式会社 | 産業機械システム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040916 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041005 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050412 |