JPH1199491A - ロボット制御装置 - Google Patents

ロボット制御装置

Info

Publication number
JPH1199491A
JPH1199491A JP27973497A JP27973497A JPH1199491A JP H1199491 A JPH1199491 A JP H1199491A JP 27973497 A JP27973497 A JP 27973497A JP 27973497 A JP27973497 A JP 27973497A JP H1199491 A JPH1199491 A JP H1199491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hand
robot
position reference
reference body
predetermined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27973497A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Yoneda
孝夫 米田
Yoshiji Yamamoto
吉二 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP27973497A priority Critical patent/JPH1199491A/ja
Publication of JPH1199491A publication Critical patent/JPH1199491A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】他の物体との機械的干渉によるハンドの損傷を
防止すること。 【解決手段】ハンド19の把持爪19aの端部に第1の
位置基準体1が設けられ、設置台20の角部には第2の
位置基準体2が設けられ、各々の位置は位置検出装置3
0により検出される。位置基準体1、2の位置を用い
て、ハンド19と設置台20との距離が算出され、この
距離が所定値以下であると、ハンド19が設置台20に
機械的に干渉する可能性があると判定され、ロボット1
0の動作が停止される。これにより、設置台20との機
械的干渉によるハンド19の損傷が防止され、ハンド1
9の交換や、ハンド19の交換後の再ティーチングを必
要とすることがなく、作業効率を向上でき、作業の安全
性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、他の物体との機械
的干渉によるハンドの損傷を防止するようにしたロボッ
トの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ロボットのハンドが治具など他の
物体と機械的に干渉することによって損傷した場合に
は、ハンドが使用に耐えないのでスペアのハンドに交換
してワークの加工を行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにロボットのハンドが治具など他の物体と機械的に干
渉してしまうと、スペアのハンドに交換する作業を要す
ると共に、交換前の状態と比較して交換後のハンドの位
置及び姿勢に微小なズレが生じるため、再度ティーチン
グ作業を行う必要があり、作業効率が低下するという問
題がある。
【0004】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ハンドと他の物体との機械的干渉を未然に検出して
機械的干渉を防止することである。
【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におい
て、ツールを把持するハンドの所定位置に設けられた第
1の位置基準体と、ロボットの動作範囲内に位置する物
体の所定位置に設けられた第2の位置基準体と、第1及
び第2の位置基準体の位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段による検出値に基づいてハンドと物体との
距離を算出する距離算出手段と、距離算出手段による算
出値が所定値以下になったときに、ロボットの動作を停
止させる停止手段とを備えたことを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の手段は、位置検出手段に
よる検出値に基づいて、第1及び第2の位置基準体がそ
れぞれ所定位置に存在しているか否かを判定する判定手
段と、判定手段による判定結果に応じた情報を出力する
出力手段とを備え、判定手段により第1又は第2の位置
基準体がそれぞれの所定位置に存在していないと判定さ
れたとき、停止手段によりロボットの動作を停止させる
ことを特徴とする。
【0007】
【発明の作用及び効果】上記の課題を解決するために、
請求項1に記載の手段は、ロボットの動作範囲内にある
物体とハンドとの距離が所定値以下になったとき、ロボ
ットの動作が停止されるので、ハンドが他の物体と機械
的に干渉することがない。これにより、ハンドの損傷が
防止されるので、ハンドを交換する必要がなく、ハンド
交換に要する作業や、交換後における再ティーチングが
不要となり、作業効率を高めることができる。
【0008】請求項2に記載の手段によれば、第1及び
第2の位置基準体がそれぞれ所定位置に存在していない
場合に情報が出力されるので、どの位置基準体が欠落し
たか、或いは取付けられた位置基準体自身にズレが発生
したかを容易に把握できる。
【0009】
【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6軸多関節ロボット10及びその制御装置100
の構成を示した模式図である。このロボット10は、例
えば設置台20上に固定されたワーク21のバリ取りな
どに用いられる。ロボット10は、固定ベース22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。この第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。第2アーム13の先端のフランジ13a
には、第1リンク14が軸線(4軸)X4を中心に回転
自在に支持されている。
【0010】第1リンク14には、第2リンク15が水
平な軸線(5軸)X5を中心に揺動自在に支持されてい
る。第2リンク15には、第3リンク16が軸線(6
軸)X6を中心に回転自在に支持されている。第1リン
ク14、第2リンク15及び第3リンク16より、手首
部17が構成されている。手首部17の先端のフランジ
(図略)には、1対の把持爪19aを有するハンド19
が装着されており、このハンド19はツール(グライン
ダー)18を把持している。尚、ハンド19には、ツー
ル18の位置及び姿勢の基準となるツール座標系が設け
られている。ハンド19には、把持爪19aの端部の複
数箇所に第1の位置基準体1が設けられ、設置台20の
角部の複数箇所には第2の位置基準体2が設けられてい
る。この位置基準体1、2は、蛍光体やLEDなどから
構成され、各々の位置は位置検出装置(位置検出手段)
30により検出される。位置検出装置30による検出信
号は、制御装置100に出力され、後述するメモリ81
に記憶される。尚、この位置検出装置30は、工場の天
井、柱、床等の固定位置に設置される。
【0011】次に、図2に基づいて制御装置100の主
な構成について説明する。制御装置100は中央処理装
置(CPU)80を有しており、このCPU80にはメ
モリ81、各軸に対応するサーボユニット91〜96及
びティーチングボックス70が接続されている。各サー
ボユニット91〜96は、図示しないCPUとメモリを
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Gf1〜Gf6及びイナーシャ値J
L1〜JL6に基づいて、ロボット10が有する1軸X1か
ら6軸X6を駆動するためのサーボモータM1〜M6を
制御する。各サーボモータM1〜M6にエンコーダE1
〜E6が連結され、それぞれの出力α1〜α6はCPU
80及びサーボユニット91〜96に入力しており、C
PU80による各軸の重力トルク値及びイナーシャ値の
演算とサーボユニット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。
【0012】メモリ81は、ロボット10の動作プログ
ラムを記憶するプログラムエリア、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、エンコーダE
1〜E6の出力α1〜α6等を記憶する制御データエリ
ア、位置基準体1及び2の位置等を記憶する位置データ
エリアなどを備えている。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、動作プログラム等を表示するデ
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を
備えている。
【0013】各サーボユニット91〜96は、図3に示
す回路の機能をデジタル制御によって達成する。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X1〜X6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。
【0014】図4は、位置基準体1、2と位置検出装置
30との位置関係を示した模式図である。ハンド19の
所定位置に複数個の位置基準体1が設けられ、各位置基
準体1間の位置関係が予め定まっている。同様に、設置
台20の所定位置に複数個の位置基準体2が設けられ、
各位置基準体2間の位置関係が予め定まっている。位置
検出装置30は、ステレオカメラ等を内蔵し、固有の座
標系における位置基準体1、2の位置を検出する。
【0015】以上の構成に基づいて制御装置100の作
用を以下に説明する。まず、ロボット10の制御につい
て説明する。このロボット10では、教示点におけるツ
ール18のワールド座標系での指令姿勢及び指令先端位
置を示す4×4の位置姿勢行列〔Ki 〕を読み込み、行
列〔Ki 〕に基づいて、教示点間の任意の補間点におけ
るツール18先端の指令位置及び指令姿勢を示す位置姿
勢行列〔Kt 〕を求める。ここで、補間点は、よく知ら
れたように回転主軸法により求められる。即ち、隣接す
る2つの教示点間の位置姿勢行列を回転させる主軸を求
め、その主軸の回りの微小回転角Δαだけ回転させる変
換行列〔St(Δα,j) 〕を求める。そして、補間点の位
置姿勢行列を〔Kt 〕=〔Ki 〕×〔St(Δα,j) 〕に
より求める。よって、ツール18は回転主軸の回りに一
定速度で移動でき、一定速度で回転する。これにより、
補間点におけるツール18先端の指令位置は教示点間の
曲線補間により得られ、その指令姿勢は教示点間の姿勢
回転の均等割りにより得られる。
【0016】次に、位置姿勢行列〔Kt 〕を逆変換し、
補間点におけるロボット10の各軸の指令回転角を求め
る。尚、ツール座標系原点の位置及び姿勢と各軸の回転
角θ1 〜θ6 との間には、ロボット10に固有の関係式
が成立し、回転角θ1 〜θ6から位置姿勢への順変換、
位置姿勢から回転角θ1 〜θ6 への解析的な逆変換が可
能である。次に、得られた指令回転角に基づいて各サー
ボモータM1〜M6を駆動させる。このようにしてツー
ル18の先端位置及び姿勢が制御される。
【0017】次に、図5に示すフローチャートを用い
て、ハンド19と設置台20との機械的干渉防止の処理
手順について説明する。以下に示す処理は、上記に示さ
れたツール18の位置及び姿勢の制御が開始されると、
所定の演算サイクルで実行される。まず、位置検出装置
30により設置台20に設けられた各位置基準体2の位
置が検出される(ステップ100)。次に、ステップ1
00で得られた位置に基づいて、各位置基準体2が所定
の位置関係にあるか否かが判定される(ステップ10
2)。尚、各位置基準体2の位置関係は、各位置基準体
1の位置関係と共に予めメモリ81に記憶されており、
この記憶されたデータと比較することで位置関係の変化
を検出できる。位置関係の判定には、例えば各位置基準
体2間の距離や、所定の位置基準体2の位置ベクトルを
基準としたときの他の位置基準体2の位置ベクトルの成
す角度などを用いることが可能である。
【0018】ステップ102にて、位置基準体2が所定
の位置関係を満たすとき、位置基準体2の欠落がないと
判定し、ステップ104にて位置検出装置30によりハ
ンド19に設けられた位置基準体1の位置を検出する。
次に、各位置基準体1が、予めメモリ81に記憶された
各位置基準体1の位置関係にあるか否かが判定される
(ステップ106)。ステップ106にて、各位置基準
体1が所定の位置関係を満たすとき、ステップ108に
進み、ハンド19と設置台20との距離を算出する。こ
のステップ108における処理は、請求項でいう距離算
出手段に相当し、各位置基準体1と各位置基準体2との
距離、及び各位置基準体2間を結ぶ直線と各位置基準体
1との距離を算出する。次に、ステップ108にて算出
された距離が所定値以下であるか否かが判定され(ステ
ップ110)、ステップ110の条件を満たしていない
場合は、ハンド19と設置台20との距離が十分にある
と判断し、ステップ104に戻って上記処理を繰り返
す。
【0019】ステップ110にて、ハンド19と設置台
20との距離が所定値以下である場合には、ハンド19
が設置台20に機械的に干渉する可能性があると判断
し、各モータM1〜M6への電流供給を止め、ロボット
10の動作を停止し(ステップ114)、処理を終了す
る。又、ステップ102、106において、位置基準体
1、2が所定の位置関係にない場合、その箇所の位置基
準体が欠落したものと判断し、その欠落した位置基準体
をディスプレイ等に表示して(ステップ112)、ロボ
ット10の動作を停止する。ここで、ステップ102、
106における処理が請求項でいう判定手段に相当し、
ステップ112における処理が出力手段に相当する。
又、ステップ114における処理が請求項でいう停止手
段に相当する。
【0020】上記に示されるように、ロボット10の動
作中において、ハンド19と設置台20との距離が所定
以下になると、ロボット10が停止されるので、ハンド
19が設置台20と機械的に干渉することがない。これ
により、ハンド19の損傷が防止されるので、ハンド1
9を交換する作業や、ハンド19の交換に伴う再ティー
チング作業を行う必要がないので、作業効率及び作業の
安全性を高めることができる。又、予めメモリ81に記
憶された位置基準体1、2の位置関係と比較すること
で、どの位置基準体1、2が欠落したかを容易に把握で
きるので、位置基準体1、2が欠落した場合の対応を早
急に行うことが可能である。
【0021】上記実施例では、位置基準体1、2の欠落
を判定しているが、位置基準体1、2自身の取付けにズ
レが発生したか否かを判定するようにしてもよい。又、
位置検出装置30としてステレオカメラを用いたが、位
置基準体1、2の位置を検出できるものであれば、GPS
(Global Positioning System)など他の検出装置を用い
てもよい。このGPS を用いた場合には、GPS の検出部を
固定位置ではなく、ティーチングボックス70に設けて
もよい。又、上記実施例では、固定された設置台20に
第2の位置基準体2を設けたが、可動物体に位置基準体
2を設けた構成としてもよく、ロボット10の動作範囲
内に存在する全ての物体を位置基準体2の設置対象とし
てよい。又、上記実施例では、制御装置100をバリ取
りロボット10に適用したが、本発明は複数の軸を備え
た全てのロボットに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例に係わる6軸多関節ロ
ボットの構成を示した模式図。
【図2】本発明の具体的な実施例に係わる制御装置の構
成を示したブロック図。
【図3】本発明の具体的な実施例に係わるサーボユニッ
トの処理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位置基準体と
位置検出装置との位置関係を示した模式図。
【図5】本発明の具体的な実施例に係わるハンドの機械
的干渉防止の処理手順を示したフローチャート。
【符号の説明】
1 第1の位置基準体 2 第2の位置基準体 10 ロボット 17 手首部 18 ツール 19 ハンド 20 設置台 21 ワーク 30 位置検出装置 80 CPU 81 メモリ 91〜96 サーボユニット 100 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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において、 ツールを把持するハンドの所定位置に設けられた第1の
    位置基準体と、 前記ロボットの動作範囲内に位置する物体の所定位置に
    設けられた第2の位置基準体と、 前記第1及び前記第2の位置基準体の位置を検出する位
    置検出手段と、 前記位置検出手段による検出値に基づいて前記ハンドと
    前記物体との距離を算出する距離算出手段と、 前記距離算出手段による算出値が所定値以下になったと
    きに、前記ロボットの動作を停止させる停止手段とを備
    えたことを特徴とするロボット制御装置。
  2. 【請求項2】 前記位置検出手段による検出値に基づい
    て、前記第1及び前記第2の位置基準体がそれぞれ所定
    位置に存在しているか否かを判定する判定手段と、 前記判定手段による判定結果に応じた情報を出力する出
    力手段とを備え、 前記判定手段により前記第1又は前記第2の位置基準体
    がそれぞれの所定位置に存在していないと判定されたと
    き、前記停止手段により前記ロボットの動作を停止させ
    ることを特徴とする請求項1に記載のロボット制御装
    置。
JP27973497A 1997-09-26 1997-09-26 ロボット制御装置 Pending JPH1199491A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27973497A JPH1199491A (ja) 1997-09-26 1997-09-26 ロボット制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27973497A JPH1199491A (ja) 1997-09-26 1997-09-26 ロボット制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1199491A true JPH1199491A (ja) 1999-04-13

Family

ID=17615154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27973497A Pending JPH1199491A (ja) 1997-09-26 1997-09-26 ロボット制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1199491A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502166A (ja) * 2003-08-12 2007-02-08 ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター 放射線治療装置用患者位置決めシステム
US8750453B2 (en) 2003-08-12 2014-06-10 Loma Linda University Medical Center Path planning and collision avoidance for movement of instruments in a radiation therapy environment
WO2019138835A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 キヤノン株式会社 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502166A (ja) * 2003-08-12 2007-02-08 ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター 放射線治療装置用患者位置決めシステム
US8750453B2 (en) 2003-08-12 2014-06-10 Loma Linda University Medical Center Path planning and collision avoidance for movement of instruments in a radiation therapy environment
US8981324B2 (en) 2003-08-12 2015-03-17 Loma Linda University Medical Center Patient alignment system with external measurement and object coordination for radiation therapy system
US9623263B2 (en) 2003-08-12 2017-04-18 Vision Rt Limited Path planning and collision avoidance for movement of instruments in a radiation therapy environment
WO2019138835A1 (ja) * 2018-01-12 2019-07-18 キヤノン株式会社 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8050797B2 (en) Automation equipment control system
JP4122652B2 (ja) ロボットの制御装置
TWI630081B (zh) Direct teaching method of robot
US8054027B2 (en) Robot operating range setting device
JP6811635B2 (ja) ロボットシステム及びその制御方法
JPH079606B2 (ja) ロボット制御装置
JP2000271886A (ja) 産業用ロボット
JP3070329B2 (ja) 産業用ロボットシステム
JP2007168053A (ja) 垂直多関節型ロボットのティーチング方法および産業用ロボット装置
US20180099410A1 (en) Robot control device having function for limiting speed and/or acceleration of robot
EP0411139A1 (en) Positioning correction for robots
EP0353305A1 (en) Industrial robot capable of automatically changing operating conditions depending on its attitude of installation
JPH1199491A (ja) ロボット制御装置
JPS5878205A (ja) 工業用ロボツトのテイ−チング方法
JPH1190868A (ja) ロボット制御装置
JP2009196030A (ja) 産業用ロボットの出力トルク制限回路
JPS62251901A (ja) 多軸ロボツトの経路制御装置
JP2656180B2 (ja) ツール先端位置調整方法
JPH09251308A (ja) 産業用ロボットのツール干渉チェック方法
JP2005335000A (ja) 人間介入型ロボットの制御装置
WO2024089884A1 (ja) ロボットコントローラ、及び、アップデート前後の制御ソフトウェアの比較方法
JPH0385608A (ja) ロボットの制御方法
JP3402378B2 (ja) 7軸マニピュレータの制御方法
JP2649463B2 (ja) 回転外部軸を有する産業用ロボットの教示方法およびそれに用いる教示装置
JPH1148180A (ja) ロボット制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041005

A02 Decision of refusal

Effective date: 20050412

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02