JPS58189707A - 工業用ロボツトの手首角度補間方法 - Google Patents
工業用ロボツトの手首角度補間方法Info
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- JPS58189707A JPS58189707A JP7226282A JP7226282A JPS58189707A JP S58189707 A JPS58189707 A JP S58189707A JP 7226282 A JP7226282 A JP 7226282A JP 7226282 A JP7226282 A JP 7226282A JP S58189707 A JPS58189707 A JP S58189707A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45104—Lasrobot, welding robot
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は工業用ロボットの手首角度補間方法に関する
。
。
教示・再生型ロボットで、マテハン用やスポット溶接用
のロボットでは、特定の位置から位置へ移動させるその
両端位置とこの位置における工具の姿勢さえ定まればよ
い。しかしながら、連続的な軌跡（経路）を重視するた
とえばアーク溶接用ロボットでは、溶接トーチ先端の速
度変化を微小に抑えるとともに、溶接トーチの姿勢変化
を最適に制御する必要がある。この点で、ロボット手首
の姿勢すなわち手首角度の制御が重要となってくる。
のロボットでは、特定の位置から位置へ移動させるその
両端位置とこの位置における工具の姿勢さえ定まればよ
い。しかしながら、連続的な軌跡（経路）を重視するた
とえばアーク溶接用ロボットでは、溶接トーチ先端の速
度変化を微小に抑えるとともに、溶接トーチの姿勢変化
を最適に制御する必要がある。この点で、ロボット手首
の姿勢すなわち手首角度の制御が重要となってくる。
第１図に汎用タイプのＰＴＰ方式１業用ロボットで溶接
用に使用する例を示す。コンジットケーブル２を接続し
た溶接トーチ１は、トーチブラケット３を介して手首４
に固定される。手首４は手首機構部５によって上下の揺
動（θ４）と軸まわりの回転（θ５）ができる。駆動力
は、アーム・手首駆動部６に内蔵するモータ（Ｍ４．Ｍ
５）から第１アーム７および第２アーム８中に設けたチ
ェーンを含む２組の平行リンクにより、それぞれ独立し
て手首機構部５に伝達される。
用に使用する例を示す。コンジットケーブル２を接続し
た溶接トーチ１は、トーチブラケット３を介して手首４
に固定される。手首４は手首機構部５によって上下の揺
動（θ４）と軸まわりの回転（θ５）ができる。駆動力
は、アーム・手首駆動部６に内蔵するモータ（Ｍ４．Ｍ
５）から第１アーム７および第２アーム８中に設けたチ
ェーンを含む２組の平行リンクにより、それぞれ独立し
て手首機構部５に伝達される。
なお、旋回台９は内部に設けたモータ（Ｍｌ）により回
転（θ１）シ、第１アーム７は駆動部６に内蔵するモー
タ（Ｍ２）により平行リンクを介して揺動（θ２）する
。また、第２アーム８は駆動部６に内蔵するモータ（Ｍ
３）により平行リンクを介して揺動（θ３）する。
転（θ１）シ、第１アーム７は駆動部６に内蔵するモー
タ（Ｍ２）により平行リンクを介して揺動（θ２）する
。また、第２アーム８は駆動部６に内蔵するモータ（Ｍ
３）により平行リンクを介して揺動（θ３）する。
それぞれのモータには、速度検出器と減速機を介して位
置検出器が連結され、制御のために用いられる。制御の
主体は、第２図に示すように、演痒・制御装＆１０であ
る。教示時は、教示ボックス１１を操作して位置検出５
１２からの位置情報を変換器１３を介して演算・制御装
置１０に人力し、記憶装置１４ヘトーチ先端Ｐの座標（
Ｘ、Ｙ。
置検出器が連結され、制御のために用いられる。制御の
主体は、第２図に示すように、演痒・制御装＆１０であ
る。教示時は、教示ボックス１１を操作して位置検出５
１２からの位置情報を変換器１３を介して演算・制御装
置１０に人力し、記憶装置１４ヘトーチ先端Ｐの座標（
Ｘ、Ｙ。
Ｚ）と手首４の角度情報（θ４．θ５）を記憶する。
再生時には、これらの情報を記憶装置１４から出力する
とともに位置検出器１２からの現在位置情報を受けて演
算・制御装置１ｏの演算処理に基つき変換器１５を介し
てモータ１６を駆動し、フィードバック制御を行う。
とともに位置検出器１２からの現在位置情報を受けて演
算・制御装置１ｏの演算処理に基つき変換器１５を介し
てモータ１６を駆動し、フィードバック制御を行う。
演算制御装置１０には、マイクロコンピュータを含み、
多くはソフトウェアプログラムに従って制御動作を進め
てゆくが、このＰＴＰ方式のロボットでは、教示点間の
位置は補間演陣によって求められる。実作業時、位置座
標だけでなく手首角度θ４．θ５もまた補間演算によっ
て求められる。
多くはソフトウェアプログラムに従って制御動作を進め
てゆくが、このＰＴＰ方式のロボットでは、教示点間の
位置は補間演陣によって求められる。実作業時、位置座
標だけでなく手首角度θ４．θ５もまた補間演算によっ
て求められる。
従来、この手首角度θ４．θ５を補間により求める方法
は、教示２点間を、θ４．θ５各々につき等分割するも
のであった。すなわち、第１教示点Ｐ１の座標を（Ｘｌ
、 Ｙｌ、 Ｚｌ ）、手首角度を（θ４１・θ５１）
・第２教示点Ｐ２の座標を（Ｘ２． Ｙ２． Ｚ２）、
手首角度を（θ４２．θ５２）とすると、まず、（１）
式によって経路に沿った距離りを求め、予め決めた分割
ピッこれから教示点Ｐ１．Ｐ２間における手首角度の補
間値０４ｍ、θ５ｒｒＬを（３）式によって演算する１
、このようなθ４．θ５について分割数Ｎで変化量を分
割し順次加算してゆく方法は、教示２点間を簡単に補間
でき、広く採用されている。しかし、次のような欠点が
ある。
は、教示２点間を、θ４．θ５各々につき等分割するも
のであった。すなわち、第１教示点Ｐ１の座標を（Ｘｌ
、 Ｙｌ、 Ｚｌ ）、手首角度を（θ４１・θ５１）
・第２教示点Ｐ２の座標を（Ｘ２． Ｙ２． Ｚ２）、
手首角度を（θ４２．θ５２）とすると、まず、（１）
式によって経路に沿った距離りを求め、予め決めた分割
ピッこれから教示点Ｐ１．Ｐ２間における手首角度の補
間値０４ｍ、θ５ｒｒＬを（３）式によって演算する１
、このようなθ４．θ５について分割数Ｎで変化量を分
割し順次加算してゆく方法は、教示２点間を簡単に補間
でき、広く採用されている。しかし、次のような欠点が
ある。
アーク溶接を例にとると、補間された中間位置でのトー
チ姿勢が重要なファクタとなる。従来法を図解すれば第
３図の如くである。いま、面Ｂ上にトーチ１の中心線を
表わすベクトルＴ１と１２があるとする。Ｐｌ、 Ｐ２
はトーチ先端Ｐ（アーク点；第１図参照）である。この
面Ｂが水平面である面Ａとなす角度αが溶接で一般にい
うトーチ狙い角度である。溶接では一般に溶接性能上の
観点から、１つのビード中でこのトーチ狙い角度を不変
に保つ。もつとも、第３図中、面Ｂ上でＴ１ とＴ ２
とは異なった傾きを示しているが、これは溶接ワークと
トーチが干渉する場合を想定したためである。このよう
な場合に従来法を適用すると、第４図のグラフで示すよ
うに、補間中間点でαが変わる。
チ姿勢が重要なファクタとなる。従来法を図解すれば第
３図の如くである。いま、面Ｂ上にトーチ１の中心線を
表わすベクトルＴ１と１２があるとする。Ｐｌ、 Ｐ２
はトーチ先端Ｐ（アーク点；第１図参照）である。この
面Ｂが水平面である面Ａとなす角度αが溶接で一般にい
うトーチ狙い角度である。溶接では一般に溶接性能上の
観点から、１つのビード中でこのトーチ狙い角度を不変
に保つ。もつとも、第３図中、面Ｂ上でＴ１ とＴ ２
とは異なった傾きを示しているが、これは溶接ワークと
トーチが干渉する場合を想定したためである。このよう
な場合に従来法を適用すると、第４図のグラフで示すよ
うに、補間中間点でαが変わる。
水平すみ肉溶接では、αを４３とする場合が多いが、補
間中間点Ｐでは６０位になってしまう。
間中間点Ｐでは６０位になってしまう。
第５図ｔａ＋はＰｌ、 Ｐ２ テ（Ｄヒ−１’断面、第
５図（ｂｌハＰ′でのビード断面の模式図を示すが、同
図（ｂｌの場合にはｌ ２＞ｌ １で不等脚となり溶接
性能り問題があった。
５図（ｂｌハＰ′でのビード断面の模式図を示すが、同
図（ｂｌの場合にはｌ ２＞ｌ １で不等脚となり溶接
性能り問題があった。
それゆえ、この発明の目的は、従来法の欠点を解消する
ことにある。すなわち、従来法ではたとえはトーチ姿勢
を規定するトーチ角度θ４．θ５をそれぞれ独立して補
間しトーチ姿勢そのものは管理（制御）していないとこ
ろに欠点があるが、本発明では、トーチ中心線上のベク
トルを演算して求めこのベクトルで工具姿勢を管理（制
御）しようとするものであり、この方法によれば、両端
の工具方向ベクトルの起点と起点、終点と終点を結んだ
２本の直線と補間した中間の工具ベクトルとを必す交わ
るようにすることができる。
ことにある。すなわち、従来法ではたとえはトーチ姿勢
を規定するトーチ角度θ４．θ５をそれぞれ独立して補
間しトーチ姿勢そのものは管理（制御）していないとこ
ろに欠点があるが、本発明では、トーチ中心線上のベク
トルを演算して求めこのベクトルで工具姿勢を管理（制
御）しようとするものであり、この方法によれば、両端
の工具方向ベクトルの起点と起点、終点と終点を結んだ
２本の直線と補間した中間の工具ベクトルとを必す交わ
るようにすることができる。
以下、添付図面に示す実施例により本発明を説明する。
実施例に係る第１の方法は、教示した両端の２点におけ
る工具たとえば溶接トーチの姿勢ベクトルを演算して求
め、記憶する。再生時には、この２つの工具姿勢ベクト
ルから経路の分割数に応じてベクトル捕間し、中間位置
の工具姿勢ベクトルを求め、補間した工具先端座標と工
具姿勢ベクトルを逆変換して各駆動部の回動角度を得る
ようにした方法である。
る工具たとえば溶接トーチの姿勢ベクトルを演算して求
め、記憶する。再生時には、この２つの工具姿勢ベクト
ルから経路の分割数に応じてベクトル捕間し、中間位置
の工具姿勢ベクトルを求め、補間した工具先端座標と工
具姿勢ベクトルを逆変換して各駆動部の回動角度を得る
ようにした方法である。
工具を溶接トーチとして、具体的に示す。第１教示点Ｐ
１のトーチ方向ベクトルを１１（’１１． （２１゜ｔ
３１）；ｌ−６１−１として求められ、第２教示点Ｐ２
のトーチ方向ベクトルをＴ’ｚ （１１２，１２２，１
３２） ： ｊ Ｔ２１−１として求められたとき、こ
れらＰｌ、 Ｐ２の中間位置Ｐ１１１におけるトーチ方
向ベクトルＴｍ （（１１１１゜ｔＩ２ｒｎ、 ｔ’３
ｒｎ ） ；ｌ”層１〜１は、次式（４）テ演算して求
められる。
１のトーチ方向ベクトルを１１（’１１． （２１゜ｔ
３１）；ｌ−６１−１として求められ、第２教示点Ｐ２
のトーチ方向ベクトルをＴ’ｚ （１１２，１２２，１
３２） ： ｊ Ｔ２１−１として求められたとき、こ
れらＰｌ、 Ｐ２の中間位置Ｐ１１１におけるトーチ方
向ベクトルＴｍ （（１１１１゜ｔＩ２ｒｎ、 ｔ’３
ｒｎ ） ；ｌ”層１〜１は、次式（４）テ演算して求
められる。
ここてＮは経路の分割数で、前述の第（２）式で与えら
れる。第（４）式を図解すると第６図に示すようになる
か、ＴＩ、Ｔ２の終点は一般には異なるので第７図の補
間がより一般的である。第７図において、Ｔｍは、Ｔ１
とＴ２のそれぞれの起点を結んた直線ＬＡ上に起点があ
り、Ｔ１とＴ２のそれぞれの終点を結んだ直線ＬＢ上に
終点がある。さらに次式（５）で、中間位置のトーチ方
向ベクトルＴｍを長さ１に正規化したベクトルＴｍを求
める。
れる。第（４）式を図解すると第６図に示すようになる
か、ＴＩ、Ｔ２の終点は一般には異なるので第７図の補
間がより一般的である。第７図において、Ｔｍは、Ｔ１
とＴ２のそれぞれの起点を結んた直線ＬＡ上に起点があ
り、Ｔ１とＴ２のそれぞれの終点を結んだ直線ＬＢ上に
終点がある。さらに次式（５）で、中間位置のトーチ方
向ベクトルＴｍを長さ１に正規化したベクトルＴｍを求
める。
このベクトルＴｍは長さを１に延ばしたので、第７図に
示すように、終点は直線ＬＢ上にあるが、直線ＬＡとは
交わる。
示すように、終点は直線ＬＢ上にあるが、直線ＬＡとは
交わる。
このように、トーチ方向ベクトルＴを補間するので、例
えはＴ１とＴ２が同一平面上にある場合にはＴｍは必ら
ずその平面上に存することになり従来法の欠点が解消す
る。同一平面上にない場合でも、教示姿勢から大きく離
れた迂回路を経由することなく、最短コースをえかくこ
とになる。
えはＴ１とＴ２が同一平面上にある場合にはＴｍは必ら
ずその平面上に存することになり従来法の欠点が解消す
る。同一平面上にない場合でも、教示姿勢から大きく離
れた迂回路を経由することなく、最短コースをえかくこ
とになる。
次ニ、ベクトル補間に係る第２の方法である。
第２の方法は、教示点の両端における工具姿勢ベクトル
がなす角度を求めるとともに、この２つのベクトルにそ
れぞれ直交するベクトルを演算して求め、前記工具姿勢
ベクトルがなす角度を経路の分割数で分割し、その分割
された角度でもって順次前記直交ベクトルのまわりに回
転させて２点間の分割された各点に対応する工具姿勢ベ
クトルを求めるようにする方法である。
がなす角度を求めるとともに、この２つのベクトルにそ
れぞれ直交するベクトルを演算して求め、前記工具姿勢
ベクトルがなす角度を経路の分割数で分割し、その分割
された角度でもって順次前記直交ベクトルのまわりに回
転させて２点間の分割された各点に対応する工具姿勢ベ
クトルを求めるようにする方法である。
第８図はこの方法の図解図であり、■はｒ１ とＴ２の
双方に直交するベクトルである。この直交ベクトル■は
Ｔ１とＴ２の外積をとることにより求められる。このＶ
のまわりにＴ１から順次一定角度ずつ回転させる。その
ピッチは、ＴＩとＴ２のなす角度をβ（これはＴ１ と
Ｔ２の内債を求めると算出できる）とすると、Ｉである
。たた′し、Ｎは経路の分割数で前述した第（２）式で
与えられるものである。中間位置のトーチ方向ベクトル
ＴｍとＴＩ のなす角度をγとすると、γ−４ｘｍであ
る。
双方に直交するベクトルである。この直交ベクトル■は
Ｔ１とＴ２の外積をとることにより求められる。このＶ
のまわりにＴ１から順次一定角度ずつ回転させる。その
ピッチは、ＴＩとＴ２のなす角度をβ（これはＴ１ と
Ｔ２の内債を求めると算出できる）とすると、Ｉである
。たた′し、Ｎは経路の分割数で前述した第（２）式で
与えられるものである。中間位置のトーチ方向ベクトル
ＴｍとＴＩ のなす角度をγとすると、γ−４ｘｍであ
る。
この第２の方法でトーチ方向ベクトルを補間しり場合も
、第１の方法と同じように、Ｔ１とＴ２の起点どうし、
終点どうしを結んだ直線ＬＡ、 ＬＢと中間位置の補間
方向ベクトルＴｍとは交わる。
、第１の方法と同じように、Ｔ１とＴ２の起点どうし、
終点どうしを結んだ直線ＬＡ、 ＬＢと中間位置の補間
方向ベクトルＴｍとは交わる。
この第２の方法によれは第１の方法に比へ、トーチの動
きの角速度を一定とできる利点が加わる。
きの角速度を一定とできる利点が加わる。
以、し、本発明に係るトーチ方向ベクトル補間方法の原
理的な骨子を述べた。ここで、実際のロボットに適用す
るときの教示から再生に至る演算に基づく制御の流れ全
体を、第２図の制御系および第９図のフロー図にしたが
って説明しておく。
理的な骨子を述べた。ここで、実際のロボットに適用す
るときの教示から再生に至る演算に基づく制御の流れ全
体を、第２図の制御系および第９図のフロー図にしたが
って説明しておく。
位置検出器１２から第１教示点Ｐ１（θ１１．θ２１゜
θ３□、θ４０．θ５□）と、第２教示点Ｐ２（θ１２
．θ２２．θ３２゜θ４２．θ５２）の位置情報が得ら
れる。これを順変換しテ、直交座標−Ｐ１ （Ｘｌ、
Ｙｌ、 Ｚｌ）、 Ｐ２（Ｘ２． Ｙ２゜Ｚ２）とトー
チ方向ベクトルＴ１ （ｔｌｌ、 １２１．１３１）
、”’２（１１２＋ １２２１ ｔ３２）を求める。演
算制御装置ｌｏが実行する。例えば、−例としてＸｌの
順変換は次の（６）式による。
θ３□、θ４０．θ５□）と、第２教示点Ｐ２（θ１２
．θ２２．θ３２゜θ４２．θ５２）の位置情報が得ら
れる。これを順変換しテ、直交座標−Ｐ１ （Ｘｌ、
Ｙｌ、 Ｚｌ）、 Ｐ２（Ｘ２． Ｙ２゜Ｚ２）とトー
チ方向ベクトルＴ１ （ｔｌｌ、 １２１．１３１）
、”’２（１１２＋ １２２１ ｔ３２）を求める。演
算制御装置ｌｏが実行する。例えば、−例としてＸｌの
順変換は次の（６）式による。
Ｘ １ ＝ （γ１ｃｏｓθ２１＋ｒ２ｃｏｓθ３１）
−ｃｏｓθ１１＋（７３ＣＯ５θ１１・ｃｏｓθ４１
コ４（ＣＯ５θ１ｌ−ｓｉｎθ４ｌ−ｓｉｎθ５１＋Ｓ
ｉｎθ１１・ｃｏｓθ５１））・・・・・・・・・・
（６） また、たとえば、トーチ方向ベクトルＴｌでは、その順
変換は、 ｊ３１＝ｃＯ５θ４１ ・ｓｉｎθ５１の式に基つく。
−ｃｏｓθ１１＋（７３ＣＯ５θ１１・ｃｏｓθ４１
コ４（ＣＯ５θ１ｌ−ｓｉｎθ４ｌ−ｓｉｎθ５１＋Ｓ
ｉｎθ１１・ｃｏｓθ５１））・・・・・・・・・・
（６） また、たとえば、トーチ方向ベクトルＴｌでは、その順
変換は、 ｊ３１＝ｃＯ５θ４１ ・ｓｉｎθ５１の式に基つく。
経路分割数ＮはΔＬが与えられているので、Ｐｌ（Ｘｌ
、Ｙｌ、”１）とＰ２（Ｘ２．Ｙ２．Ｚ２）から距離り
を求めることで算出される。
、Ｙｌ、”１）とＰ２（Ｘ２．Ｙ２．Ｚ２）から距離り
を求めることで算出される。
再生時、制御系では、２つの補間演痒を同時的に進める
。一つは、教示点間のトーチ先端座標Ｐｍ（Ｘｍ、 Ｙ
ｍ、 Ｚｍ ）を求める演算であり、他の一つは、トー
チ方向ベクトルＴｍ（【１ｍ＋ １２ｍ、 Ｌ３ｍ）を
求める演陣である。
。一つは、教示点間のトーチ先端座標Ｐｍ（Ｘｍ、 Ｙ
ｍ、 Ｚｍ ）を求める演算であり、他の一つは、トー
チ方向ベクトルＴｍ（【１ｍ＋ １２ｍ、 Ｌ３ｍ）を
求める演陣である。
たとえば、Ｘｍは次式（８）による。
また、Ｔｍは前記した第（４）式および第（５）式に基
つく。
つく。
この補間演算により求められた、直交座標系の数値デー
タはそれぞれ複合して用いられ逆変換さ □れ
、アクチュエータ角度が出力される。この出力に応じて
第２図のモータ１６が駆動される。
タはそれぞれ複合して用いられ逆変換さ □れ
、アクチュエータ角度が出力される。この出力に応じて
第２図のモータ１６が駆動される。
逆変換は、たとえば旋回角度０１ｍを例にすると、Ｔｍ
（ｔ １ｍ、 ｔ２ｍ 、 ｔ ３ｍ ）とＰｍ（Ｘ
ｍ、 Ｙｍ、 Ｚｍ）とが用いられ、 て算出される。また、手首角度０４ｍ、０５ｍはＴｍ（
ｔｌｍ、 ｔ２ｍ、 ｔ３ｍ）と（９）式で求められた
０１ｍに基づいて算出される。アーム角度０２ｍ、０３
ｍはＰｍ（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）と前記０１ｍ、θ４ｍ、
θ５ｍ に基づいて算出され、出力される。これら出
力θ１ｍ＋０４ｍ、θ５亀θ２ｍ、０３ｍに応じて第２
図のモータ１６が駆動され、第１図のロボット本体の先
端軌跡が制御される。
（ｔ １ｍ、 ｔ２ｍ 、 ｔ ３ｍ ）とＰｍ（Ｘ
ｍ、 Ｙｍ、 Ｚｍ）とが用いられ、 て算出される。また、手首角度０４ｍ、０５ｍはＴｍ（
ｔｌｍ、 ｔ２ｍ、 ｔ３ｍ）と（９）式で求められた
０１ｍに基づいて算出される。アーム角度０２ｍ、０３
ｍはＰｍ（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）と前記０１ｍ、θ４ｍ、
θ５ｍ に基づいて算出され、出力される。これら出
力θ１ｍ＋０４ｍ、θ５亀θ２ｍ、０３ｍに応じて第２
図のモータ１６が駆動され、第１図のロボット本体の先
端軌跡が制御される。
なお、上記実施例では、主として直線軌跡を説明したが
、もちろん円弧軌跡でも同様である。この場合、教示点
は１点ふえて３点となる。しかし、手首角度の補間は、
３点中の両端の教示点だけで足りる。また、円弧以外の
曲線でも関数型が与えられると補間の仕方は一義に定ま
るから同様に適用できる。
、もちろん円弧軌跡でも同様である。この場合、教示点
は１点ふえて３点となる。しかし、手首角度の補間は、
３点中の両端の教示点だけで足りる。また、円弧以外の
曲線でも関数型が与えられると補間の仕方は一義に定ま
るから同様に適用できる。
さらに、上記実施例は、主として溶接用ロボットについ
て説明したが、教示点中間の１具用度が重要である、塗
装用もしくはシーリング用のロボットでも同様にして実
施できる。
て説明したが、教示点中間の１具用度が重要である、塗
装用もしくはシーリング用のロボットでも同様にして実
施できる。
また、上記実施例では、手首４の自由度はθ４とθ５に
係る２自由度のみのものを例示したが、θ６を加えた３
自由度のものでも同様に適用できる。
係る２自由度のみのものを例示したが、θ６を加えた３
自由度のものでも同様に適用できる。
以上のように、この発明によれば、教示したロボット手
首の角度情報に基づいて手首に取着する工具の姿勢ベク
トルを求め、このベクトルを補間するようにしたので、
再生時、工具の姿勢を最適に保持しつる効果がある。
首の角度情報に基づいて手首に取着する工具の姿勢ベク
トルを求め、このベクトルを補間するようにしたので、
再生時、工具の姿勢を最適に保持しつる効果がある。
第１図はＰＴＰ方式の溶接用ロボットの外観図、第２図
はその制御系の概略ブロック図、第３図。 第４図は従来例の説明図、第５図（ａ）、 （ｂｌは従
来法を適用したときのビード形成の差を説明するための
図、第６図、第７図は本発明の詳細な説明図、第８図は
他の実施例の図解図、第９図は教示、再生時の制御の流
れを示すフロー図である。 １・・・溶接トーチ、４・・・手首、θ４・・・手首の
上下の揺動角、θ５・・手首の回転角、１２・・・位置
検出器、１０・・・演算制御装置、１４・・・記憶装置
、１６−−− モー９、Ｔ１． Ｔ２・・・教示点にお
けるトーチの姿勢ベクトル、Ｔｍ・・・補間したトーチ
姿勢ベクトル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 前出 葆 はが２名第４！！！ 第５図（ａ） 第、５図（ｂ）第７図 第８図 稽
はその制御系の概略ブロック図、第３図。 第４図は従来例の説明図、第５図（ａ）、 （ｂｌは従
来法を適用したときのビード形成の差を説明するための
図、第６図、第７図は本発明の詳細な説明図、第８図は
他の実施例の図解図、第９図は教示、再生時の制御の流
れを示すフロー図である。 １・・・溶接トーチ、４・・・手首、θ４・・・手首の
上下の揺動角、θ５・・手首の回転角、１２・・・位置
検出器、１０・・・演算制御装置、１４・・・記憶装置
、１６−−− モー９、Ｔ１． Ｔ２・・・教示点にお
けるトーチの姿勢ベクトル、Ｔｍ・・・補間したトーチ
姿勢ベクトル。 特 許 出 願 人 株式会社神戸製鋼所代 理 人
弁理士 前出 葆 はが２名第４！！！ 第５図（ａ） 第、５図（ｂ）第７図 第８図 稽
Claims (3)
- （１）所定の経路上の点を教示し、再生時は演算制御手
段の演算処理に基づいて前記教示点間を該教示点間の距
離に応じた分割数で補間しなから自動的に作業を進める
工業用ロボットの手首角度を補間する方法において、前
記補間対象となる経路の両端に位置する教示点の位置情
報から、前記手首に設けた工具の向く方向に対応する第
１および第２の工具姿勢ベクトルを演算して求めかつ記
憶する一方、再生時、この第１および第２の工具姿勢ベ
クトルと前記分割数に基づいて前記補間経路における工
具姿勢ベクトルを演算して求め、この補間した工具姿勢
ベクトルと前記補間経路に対応する補間位置情報とに基
づいて手首角度を演算して求めることを特徴とする工業
用ロボットの手首角度補間方法。 - （２）前記補間経路における工具姿勢ベクトルを演算し
て求める方法は、第１および第２の工具姿勢ベクトルを
前記分割数に応じて内分する方法である特許請求の範囲
第（１）項記載の工業用ロボットの手首角度補間方法。 - （３）前記補間経路における工具姿勢ベクトルを演算し
て求める方法は、第１および第２の工具姿勢ベクトルの
なす角度を、第１および第２の工具姿勢ベクトルに直交
するベクトルのまわりに前記分割数に応して均等に分割
する方法である特許請求の範囲第ｉ１）項記載の工業用
ロボットの手首角度補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226282A JPS58189707A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7226282A JPS58189707A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58189707A true JPS58189707A (ja) | 1983-11-05 |
Family
ID=13484191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7226282A Pending JPS58189707A (ja) | 1982-04-28 | 1982-04-28 | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58189707A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS60160410A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロボツトの面デ−タ教示装置 |
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| JPS5733989A (en) * | 1981-03-23 | 1982-02-24 | Hitachi Ltd | Method of controlling industrial robot |
-
1982
- 1982-04-28 JP JP7226282A patent/JPS58189707A/ja active Pending
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