JPS59142617A - ロボツトの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、位置検出センサ’ｋＡ備するロボットの制御
装置に係り、特に上記センサの示す座標系とロボットの
示す座標系との補間に関するものである。

最近、産朶界における自動化設備の一環としての産業用
ロボットの普及には目覚しいものがある。

このようなロボットは、その作業を正確に行なわせるた
め、各移動目的地を示す位置データを予め教示され、そ
の教示順序に従って動作する。また、命令言語全理解す
るロボットは、その命令言語の順序に従って動作するの
が一般的である。このようなロボットはこれらの動作の
他、さらにロボット機能の汎用性およびその動作の自由
雇ヲより一層高めるために、ロボットの制御装置に動作
の目的地を検出する位置検出センサ（以下「センサ」と
いう。）を新たに接続しｆｃものが提案されている。こ
れによるとこのセンサによって予め目的地全検出し、そ
の目的地を予め教示された位置データに従って比較的自
由にロボットヲ勤咋させることができるものである。

しかしながら、このようなロボットの制御装置では、ロ
ボットの制御装置のもつ位置を示す座標系と、センサの
もつその座標系とは座標系が相異するため、センサの検
出した位置座標が、そのままロボット制御装置の教示す
る位置煽標と一致しないことは明らかである。すなわち
空間的には同一地点を検出しても、ロボットの制御装置
の座標系の示す位置データとセンサの座標系の示す位置
データとは相異することとなる。

そこで、これらの各座標系の関係全図示すると第１図の
ようになる。同図において０Ｒ−ＸＲＹＲＶｉロボット
の座標系（ロボット制御装置が取扱う座標系）を、０．
５−ＸｓＹ８はセンサの座標系（センサが検出する座標
値を示す座標系）を示すものであり、空間の任意の地点
へを上記各座標系上に示すと、それぞれ（”Ｒ４ｙＲ）
＋（ｚ８ｓ　１１Ｂ）　（！：　ｆｉ　’）、コｎうＫ
ｉ’を次式の関係が成立する。

ここで（ＸＦｓ　ＹＦ）および　α、はそｎぞれロボッ
トの座標系をセンサの座標系に変換するときの平行移動
値および同転移動値を示すものである。そしてこれらの
各数値が両座標系間の補間データとなるものである。

然して、上記（１）式から明らかなように、高精度の位
置データをロボット制御装置に教示するためＫは、セン
サによる位置の検出精度はもとより、ロボットの座標系
とセンサの座標系との補間データも当然正確であること
が要求される。ところが、従来の同種の教示方法として
は、 （イ）ロボット及びセンサを各々個別に据付け、その後
物理的に補間データを測定装Ｍｖｃよって測定して教示
する方法 （ロ）ロボットの座標系とセンサの座標系とを完全に一
致させるようにロボットとセンサを正確に据付ける方法 等が行なわｎている。しかしこれらの方法はいずれも、
物理的に存在しないそｎぞｎの座標系間のデータを検出
するという極めて困難な作業を必要とし、さらに据付は
状態が変わる度ごとに、この困難な測定作業を行わなけ
ればならず、また補間データをその都度教示する必要が
あった。

本発明は叙上の欠点を解消すべくなされたもので、ロボ
ットの位置情報を記憶する記憶部と、この位ｆｉｔ情報
に基づき動作位置を演算する演算部と、位置情報を教示
する教示都と、この教示に基づき位置指令を発する出力
部とを備えると共に、対象物の位置情報を検出する位置
検出センサに接続され、これと位置情報の授受を行なう
センサインターフェースｓ’ｅ備え、この位置検出セン
サの検出　５− する位置情報をこｎとは別の座標系のロボットの位置情
報として処理できるよう予めこれらの位童情報間の補間
データを上記演算部で処理することを特命とするロボッ
トの制御装置を提供するものである。

次に第２図、第３図に示す実施例に基づき本発明全説明
すると、第２図は本実施例に係るロボット（１）とこの
ロボット（１）の動作を制御するロボット制御装置（２
）と、ロボット（１）の動作位置をカメラ（３ａ）で検
出するセンサ（８）とからなる構成図を示したものであ
る。そして上記制御装置（２）は位置データに基づきロ
ボット（１）の動作位置を演算するマイク′ロコンピュ
ータ等を内蔵する制御演算！（以下「制御演算部」とい
う。）（４）と、この演算のためのセンサ（８）の位置
データを上記センサ（８）から授受するセンサインター
フェース地（以下「インターフェース部」という。）　
（５）と、ロボットの現在位置情報全記憶するロボット
位置記憶部（以下「記憶部」といつ。）（６）と、ロボ
ットを駆動させるためのサーボアンプ等を内蔵する位置
指令出力部（以６− 下「出力部」という。）（γ）と、ロボット（１）の動
作を教示するスイッチ類で構成さ扛る教示部（以下「教
示部」という。）（８）と全備え、ロボット（１）の＠
咋を正確にコントロールするものである。さらに上記教
示部（８）は、ロボット（１）の位置情報の１記録追加
」指令を発する追加指令スイッチ（四と、上記位置情報
の「記録補正」指令を発する補正指令スイッチ（Ｆ＠と
、上記位置情報の「記録抹消」指令を発する抹消指令ス
イッチ（８８Ｉと、上記位置情報の「記録終了」指令を
発する終了指令スイッチｅ１＋と、ロボット（γ）を手
動操作する「ＪＯＧ」指令を発するＪＯＧ指令スイッチ
（５）と、ロボット（１）とセンサ（８）の両座標系の
補間作業を開始させる補間開始スイッチ（８６）とを備
えている。

一方、第３図は、空間における任意の２点体）。

（Ｂ）　’！ｒ　、上記ロボットの座標系（ＯＲ−ｘＲ
ＹＲ）とセンサの座標系（ｏＢ−ｘｓｙ、）で表示した
ものである。すなわち上記の２点（Ａ）　Ｉ　（Ｂ）　
ｗロボットの座標系で表示するとそれぞれ座標（ｘＲＡ
、ＹＲＡ）、（ｘＲＢ、ＹＲＢ）となり、センサの座標
系で表示すると上記２点（ＡＩ　Ｉ　（Ｂ）は（ＹｓＡ
、ＹＩＩＩＡ）、（ｘ８ＢＩＹｓＢ）トナル。

次に上記２点図、（Ｂ）を基準として、上記ロボット（
１）、ロボット制御装置（２）およびセンサ（８）によ
って補間データである平行移動値（ＸＦＩ　Ｙｙ）およ
び回転移動値（αＦ）全演算する動作についてｉ兄明す
る。

まず上記ロボット（１）、制御装置（２〕および（８）
全動作可能な状態にしておき、その後、上記教示部（８
）の補間開始スイッチ（（至）を押して補間開始指令を
発し、この信号を上記演算部（４）に入力し、演算を待
機させる。次に追加指令スイッチ（明を押すことにより
、演算部（４）にはインターフェース部（５）を介して
センサ（８１ｖｃよって検出された点Ａの位置データと
なる座標（Ｘ８ＡＩ　ＹＩＩＩＡ）が入力ざｎる。ざら
に教示部（８）のＪＯＧスイッチ（８５１上押して、Ｊ
ｏＧ指令全演算部（４）に入力する・と、前記出力部（
γ）を介してロボット本体（１）の手先を手動操作によ
って第６図の点Ａに合わす。このようにロボット本体（
１）の手先を点Ａに合わせた後、上記教示部（８）の補
正指令スイッチ（（至）を押し制御演算部（４）にロボ
ットの位置を記憶する記憶ｉｌｌ　（６）　ＶＣよって
点Ａの座標（ＸＲＡ、ＹＲＡ）ヲ取り込ませる。続いて
教示部（８）の抹消指令スイッチ印）ヲ押すことにより
、制御演算部（４）にインターフェース部（５）′ｔ−
介してセンサ（８）によって第３図の点Ｂの座標（Ｘ　
ｓ　Ｂ　＊　Ｙｓ　Ｅ　）を新たに取り込ｆせ、上記操
作同様にＪＯＧ指令スイッチ倒ヲ押し、このＪｏＧ指令
を制御演算部（４）に入力し、出力部（γ）全弁してロ
ボット本体（１）の手先を、第６図の点Ｂに合わせる。

このような位置合わせ操作の終了後、教示部（８）の終
了指令スイッチ（四を押して演算部（４）に上記記憶部
（６）によってロボットの現在位置である点Ｂの座標（
ｘＲＢＩＹＲＢ）を取り込ませると、この演算部（４）
は、取り込み終了と同時に４個の座標（ｘＲＡ、ＹＲＡ
）。

（ＹｓＡ、ＹｓＡ）および（ＸＲＢ、ＹＲＢ）、（Ｘ８
Ｂ、Ｘ８Ｂ）と前記方程式（１）とから補間データとな
る平行移動値（ｘｌ。

ｙ、）回転移動値（αりとを算出することとなる。

以上述べた手順により異なった座標系を有するロボット
本体（１）とセンサ（８）との補間データを教示するこ
とかできる。

なお、上記実施例では、教示部（８）の兼用スイッチを
「記録追加」、「記録補正」、「記録抹消」。

　９− 「記録終了」としているが、特にこ７’ｌ［限定さｎる
ものではなく、また位置情報を取り込む手順についても
、その手順に前後があってもよいことは言うまでもない
。また、上記実施例では２次元の座標系についてのみ説
明したが、３次元以上のものであっても同効が奏せらｎ
ることは明白である。

さらに、ロボットを動作させる制御プログラムおよび制
御データを作成し、入力される制御入力装置（図示せず
）を有するロボット制御装置では、この入力装置がキー
スイッチ等で構成されていると、上述した補間指令部■
）とこの入力装置と１−一体とし、これらの補間指令部
（団）のスイッチと入力装置のスイッチと全兼用させる
ことかできる利点が得られる。

以上、本発明によｎば、位置検出センサの有する座標系
と、ロボット本体の有する座標系とが相違するものであ
っても、同一空間の２点の位置がそｎぞれの座標系で特
定されさえすれば、両座様系間の補間データは自動的に
演算さｎ１機能性に富んだ、正確な動作をするロボット
を得ることが１０− できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はロボット本体と位置検出センサのそ五ぞれの座
標系の相関関係を示す座標、第２図は本願発明の一実施
例を示すロボットの構成図、第６図は空間の２点を示す
第１図と同様の座標である。 （１１：　０ボット本体（２）：ロボットの制御装置（
８）：位置検出センサ　（４）：制御演算部（５）：セ
ンサインターフェース部 （６）：記憶部　　　　　（γ）：位置指令出力部代理
人　葛　野　信　− 第　　１　　図 −１１− １に３　　　図 ■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ロボットの位置情報を記憶する記憶部と、この位
   置情報に基づき動作位置を演算する演算部と、位置情報
   を教示する教示部と、この教示に基づき位置指令を発す
   る出力部とを備えると共に、対象物の位置情報を検出す
   る位置検出センサに接続さ九、こ几と位置情報の授受を
   行なうセンサインターフェース部ヲ備え、この位置検出
   センサの検出する位置情報をこｎとは別の座標系のロボ
   ットの位置情報として処理できるよう予めこｎらの位置
   情報間の補間データを上記演算部で処理することを特徴
   とするロボットの制御装置。 （２）上記演算部は、空間の異なる２点の位置について
   、上記位置検出センサおよびロボットのそｎぞれ固有の
   位置情報を取り込み、こｎらの谷位置情報から上記補間
   データを演算処理することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のロボットの制御装置。 （８）上記演算部は、各位置情報を逐次取り込み補間指
   令の発信に基いて演算処理を行なうことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項および第２項記載のいず几かのロボ
   ットの制御装置。 （４）上記教示部より補間指令を発信する構成とし、こ
   の教示部に教示と補間指令の両機能上兼用させたこと全
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボットの制御
   装置。