JPS59163609A - ロボツトハンドの径路補間方法 - Google Patents
ロボツトハンドの径路補間方法Info
- Publication number
- JPS59163609A JPS59163609A JP3656183A JP3656183A JPS59163609A JP S59163609 A JPS59163609 A JP S59163609A JP 3656183 A JP3656183 A JP 3656183A JP 3656183 A JP3656183 A JP 3656183A JP S59163609 A JPS59163609 A JP S59163609A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot hand
- command value
- speed command
- path
- interpolation
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- 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
-
- 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
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明はロボットハンドの径路補間方法に関するもので
あシ、更に詳しくはＰ ＴＰ （ＰＯＩＮＴ Ｔｏ Ｐ
ＯＩＮＴ）動作において特異姿勢近傍を直線径路で通過
するのに好適なロボットハンドの径路補間方法に関する
。
あシ、更に詳しくはＰ ＴＰ （ＰＯＩＮＴ Ｔｏ Ｐ
ＯＩＮＴ）動作において特異姿勢近傍を直線径路で通過
するのに好適なロボットハンドの径路補間方法に関する
。
ロボットハンドの移動径路の操作方法の一つにＦＴＰ動
作がある。ＦＴＰ動作とは、径路上の有限個の通過点を
指定し、この指定された通過点に従ってロボットハンド
を移動させるものである。ＦＴＰ動作においては、ロボ
ットハンドが通過点と次の通過点の間を結ぶ直線上を指
定速度で移動するが、この様な直線移動を行うべく補間
するのがロボットハンドの径路補間である。
作がある。ＦＴＰ動作とは、径路上の有限個の通過点を
指定し、この指定された通過点に従ってロボットハンド
を移動させるものである。ＦＴＰ動作においては、ロボ
ットハンドが通過点と次の通過点の間を結ぶ直線上を指
定速度で移動するが、この様な直線移動を行うべく補間
するのがロボットハンドの径路補間である。
従来のロボットハンドの径路補間方法において指定速度
で直線径路補間を行う場合、ロボットハンドが移動径路
の特異点近傍を通過する際に６個の駆動軸のうちの特定
の駆動軸に対する速度指令値がその駆動軸の最高速度を
超えたものになることがある。この場合、ロボットハン
ドが該速度指令値に追従できなくなシ、ロボットハンド
が予定された移動径路からはずれた９、速度指令値が異
常と判断されて緊急停止する事態が生じることになる。
で直線径路補間を行う場合、ロボットハンドが移動径路
の特異点近傍を通過する際に６個の駆動軸のうちの特定
の駆動軸に対する速度指令値がその駆動軸の最高速度を
超えたものになることがある。この場合、ロボットハン
ドが該速度指令値に追従できなくなシ、ロボットハンド
が予定された移動径路からはずれた９、速度指令値が異
常と判断されて緊急停止する事態が生じることになる。
本発明は上記した従来技術の欠点に遁みな書れタモノで
、ＰＴＰ動作においてロボットへントカ特異点近傍を通
過する際、ロボットハンドが予定された移動径路からは
ずれたり、速度指令値異常と判断されて緊急停止するこ
とのない新しいロボットハンドの径路補間方法を提供す
ることを目的としている。
、ＰＴＰ動作においてロボットへントカ特異点近傍を通
過する際、ロボットハンドが予定された移動径路からは
ずれたり、速度指令値異常と判断されて緊急停止するこ
とのない新しいロボットハンドの径路補間方法を提供す
ることを目的としている。
本発明の口？ットハンドの径路補間方法は、補間演算に
よって算出された各駆動軸に対する速度指令値が各駆動
軸の最高速度に対応する速度指令値を越えているか否か
を検出し、越えた場合には最高速度の速度指令値を最も
高い比率で越えたものを検出し、該比率の逆数を各駆動
軸の速度指令値に乗算して真の速度指令値を算出し、次
のサンプリング時における径路補間演算においては、前
の逆数を乗じた距離しか移動しなかったものとし、演算
上移動しすぎた分を後戻りさせて補間径路を決定するも
のである。
よって算出された各駆動軸に対する速度指令値が各駆動
軸の最高速度に対応する速度指令値を越えているか否か
を検出し、越えた場合には最高速度の速度指令値を最も
高い比率で越えたものを検出し、該比率の逆数を各駆動
軸の速度指令値に乗算して真の速度指令値を算出し、次
のサンプリング時における径路補間演算においては、前
の逆数を乗じた距離しか移動しなかったものとし、演算
上移動しすぎた分を後戻りさせて補間径路を決定するも
のである。
以下添付の図面に示す実施例にょシ、更に詳細に本発明
について説明する。
について説明する。
第１図（ａｌは特異点近傍におけるロボットの姿勢の一
例を示す図であシ、第１図（ｂｌは該ロボットの基本姿
勢を示す図である。第１図（ａｌ 、 （ｂｌに示すロ
ボットは６自由度のロボットであり、その自由度配分は
固定端側から順にねじシ１１曲げ２２曲げ３、ねじ９４
２曲げ５．ねじシロとなっており、それぞれの変位を０
１〜θ６で示している。 以下の説明では、グリッパ７
の絶対座標系に対する姿勢を一定に保持した状態で、第
１図（ａｌの紙面垂直裏側でかつ紙面から距離ノの位置
から紙面垂直表側でかつ紙面から距離ノの位置まで、第
１図（ａｌに示す姿勢を径由して直線移動する場合を例
にして □説明する。
例を示す図であシ、第１図（ｂｌは該ロボットの基本姿
勢を示す図である。第１図（ａｌ 、 （ｂｌに示すロ
ボットは６自由度のロボットであり、その自由度配分は
固定端側から順にねじシ１１曲げ２２曲げ３、ねじ９４
２曲げ５．ねじシロとなっており、それぞれの変位を０
１〜θ６で示している。 以下の説明では、グリッパ７
の絶対座標系に対する姿勢を一定に保持した状態で、第
１図（ａｌの紙面垂直裏側でかつ紙面から距離ノの位置
から紙面垂直表側でかつ紙面から距離ノの位置まで、第
１図（ａｌに示す姿勢を径由して直線移動する場合を例
にして □説明する。
第１図（ａｌに示す姿勢は、具体的にはθ□＝０°。
θ２＝４５°、θ３＝９０°、θ、；０°、θ５＝−５
°、θ６−００の姿勢であシ、θ５が００に近いとき特
異姿勢となることが知られている。第２図（＆）は、上
記しｆＣｍ１図（ａｌの紙面垂直裏側距離ｌの位置から
紙面垂直表側距離！の位置までのグリッパ７の絶対座標
系に対する移動速度曲線の一例を示す図であシ、第２図
（ｂｌ〜（ｇｌはグリッパ７の移動速度曲線を第２図（
ａｌに示す形にした場合のねじり１１曲げ２１曲げ３．
ねじ９４１曲げ５．・ねじシロのそれぞれの回転角速度
曲線を示す図である。第２図（ｆｌ 、 （ｇｌから明
らかな様に、特異点近傍では特定の駆動軸（この場合は
曲げ５とねじシロ）が急激に動かなければ第２図［ａｌ
に示す全体の移動速度曲線が維持できない。しかし、実
際のアクチュエータには第２図（ｆｌ 、 （ｇｌに点
線で示す様な追従できる最高速度があシ、これを越えた
場合にはアクチュエータは速度指令値に追従できなくな
シ、予定の移動径路からはずれたり、速度指令値異常と
判断されて急停止することになる。
°、θ６−００の姿勢であシ、θ５が００に近いとき特
異姿勢となることが知られている。第２図（＆）は、上
記しｆＣｍ１図（ａｌの紙面垂直裏側距離ｌの位置から
紙面垂直表側距離！の位置までのグリッパ７の絶対座標
系に対する移動速度曲線の一例を示す図であシ、第２図
（ｂｌ〜（ｇｌはグリッパ７の移動速度曲線を第２図（
ａｌに示す形にした場合のねじり１１曲げ２１曲げ３．
ねじ９４１曲げ５．・ねじシロのそれぞれの回転角速度
曲線を示す図である。第２図（ｆｌ 、 （ｇｌから明
らかな様に、特異点近傍では特定の駆動軸（この場合は
曲げ５とねじシロ）が急激に動かなければ第２図［ａｌ
に示す全体の移動速度曲線が維持できない。しかし、実
際のアクチュエータには第２図（ｆｌ 、 （ｇｌに点
線で示す様な追従できる最高速度があシ、これを越えた
場合にはアクチュエータは速度指令値に追従できなくな
シ、予定の移動径路からはずれたり、速度指令値異常と
判断されて急停止することになる。
そこで、本発明においては、ねじ９１９曲げ２等の各駆
動軸の速度指令値が最高速度を越えているか否かを各サ
ンプリング点毎にチェックし、最大速度を越えた駆動軸
があればその中でいちばん大きい比率で越え−ＬＫ動軸
を検出し、該比率の逆数を他の全ての速度指令値に乗じ
、これを真の速度指令値として算出する。そして、次の
補間点を求める場合には、当初予定した移動距離に上記
比率の逆数を乗じ、その値しか移動しなかったものとし
、演算上移動し過ぎた分だけもどす手続を行う。この様
な方法を用いるとグリッパ７の移動速度曲線は第２図［
ａｌから第３図（ａｌに示す曲線に変換され、ねじシ１
や曲げ２等の各駆動軸１〜６０回転角回転角線も第２図
（ｂｌ〜（ｇｌから第３図（ｂｌ〜（ｇｌに示す曲線に
変換される。これによって、各駆動軸１〜６の回転角速
度がそれぞれの駆動軸の最高速度の範囲内に抑制される
ことになる。
動軸の速度指令値が最高速度を越えているか否かを各サ
ンプリング点毎にチェックし、最大速度を越えた駆動軸
があればその中でいちばん大きい比率で越え−ＬＫ動軸
を検出し、該比率の逆数を他の全ての速度指令値に乗じ
、これを真の速度指令値として算出する。そして、次の
補間点を求める場合には、当初予定した移動距離に上記
比率の逆数を乗じ、その値しか移動しなかったものとし
、演算上移動し過ぎた分だけもどす手続を行う。この様
な方法を用いるとグリッパ７の移動速度曲線は第２図［
ａｌから第３図（ａｌに示す曲線に変換され、ねじシ１
や曲げ２等の各駆動軸１〜６０回転角回転角線も第２図
（ｂｌ〜（ｇｌから第３図（ｂｌ〜（ｇｌに示す曲線に
変換される。これによって、各駆動軸１〜６の回転角速
度がそれぞれの駆動軸の最高速度の範囲内に抑制される
ことになる。
第４図は本発明のロボットハンドの径路補間方法を実行
する処理システムの一例を示す図である。
する処理システムの一例を示す図である。
図示する様に、プロセッサ１１はパス１２を介してメモ
ＩＪ ３３とテーブル１４と乗除算器１５とティーチン
グ−ボックス１８と接続され、更に出力ポート１６と入
力ポート１７を介してロボット本体１９と接続されてい
る。ここで、プロセッサ１１は各種の演算制御を行ない
、かつパス１２を介して接続されているメモリ１；３、
テーブル１４、乗除算器１５、出力ポート１６、入力ｓ
＝−ト１７、ティーチングボックス１８の管理を行うも
のである。また、メモリ１３は演算制御用のプログラム
及び俗称のデータを格納するものである。
ＩＪ ３３とテーブル１４と乗除算器１５とティーチン
グ−ボックス１８と接続され、更に出力ポート１６と入
力ポート１７を介してロボット本体１９と接続されてい
る。ここで、プロセッサ１１は各種の演算制御を行ない
、かつパス１２を介して接続されているメモリ１；３、
テーブル１４、乗除算器１５、出力ポート１６、入力ｓ
＝−ト１７、ティーチングボックス１８の管理を行うも
のである。また、メモリ１３は演算制御用のプログラム
及び俗称のデータを格納するものである。
また、テーブル１４は三角関数や逆三角関数等を格納す
るデータテーブルである。乗除算器１５は乗除算専用の
ハードウェアであり、ティーチングボックス１８はテイ
ーチンダ時のマンΦマシンインターフェイス用のコンソ
ールである。このティーチングボックス１８からの指示
によシ、ロボット本体１９の駆動系やセンサから得られ
るティーチングデータがメモリ１３に格納される。
るデータテーブルである。乗除算器１５は乗除算専用の
ハードウェアであり、ティーチングボックス１８はテイ
ーチンダ時のマンΦマシンインターフェイス用のコンソ
ールである。このティーチングボックス１８からの指示
によシ、ロボット本体１９の駆動系やセンサから得られ
るティーチングデータがメモリ１３に格納される。
次にこの実施例の動作を説明する。先ず、ティーチング
ボックス１８からの指示によシロゲット本体１９の所定
の部位を所定の位置まで駆動する。
ボックス１８からの指示によシロゲット本体１９の所定
の部位を所定の位置まで駆動する。
次に、この位置における各アクチュエータの変位を変位
検出器によって検出する。次に、検出された各アクチュ
エータの変位からロボットハンドの空間内における位置
を計算し、ティーチングデータとしてメモリ１３に格納
する。
検出器によって検出する。次に、検出された各アクチュ
エータの変位からロボットハンドの空間内における位置
を計算し、ティーチングデータとしてメモリ１３に格納
する。
実際の操作時には、先ずメモリ】３から動作モートに従
ってティーチングデータを読め出す。次に、ティーチン
グボックス１８からの指示（例えば移動速度の指示等）
に従って、ティーチングデータの補間処理が本発明のロ
ボットハンドの径路補間方法に従って実行される、 〔発明の効果〕 本発明によれば、各駆動軸の速度指令値を最大速度以下
に抑制することができるため、ロボットハンドが特異点
近傍を移動する場合でも、径路をはずれた９、速度異常
と判定され急停止することがない。従って、特異点近傍
における軌跡精度を高めることが可能になる。その際、
本発明のロボットハンドの径路補間方法における処理同
容は比較的簡単であるため、補間制御を更時間で実行で
きる効果もある。
ってティーチングデータを読め出す。次に、ティーチン
グボックス１８からの指示（例えば移動速度の指示等）
に従って、ティーチングデータの補間処理が本発明のロ
ボットハンドの径路補間方法に従って実行される、 〔発明の効果〕 本発明によれば、各駆動軸の速度指令値を最大速度以下
に抑制することができるため、ロボットハンドが特異点
近傍を移動する場合でも、径路をはずれた９、速度異常
と判定され急停止することがない。従って、特異点近傍
における軌跡精度を高めることが可能になる。その際、
本発明のロボットハンドの径路補間方法における処理同
容は比較的簡単であるため、補間制御を更時間で実行で
きる効果もある。
第１図ｆａｌは特異点近傍におけるロボットの姿勢の一
例を示す図、第１図（ｂｌは第１図ｆａｌに示すロヵ？
ットの基本姿勢を示す図、第２図（ａｔは従来技術によ
るロボットハンドの移動速度曲線の一例を示す図、第２
図ｆｂｌ〜（ｇｌは従来技術によるロボットの各駆動軸
の回転角速度曲線の一例を示す図、第３図［ａｌは本発
明によって修正されたロボットハンドの移動速度曲線の
一例を示す図、第３図（ｂｌ〜（ｇｌは本発明妬よって
修正された各駆動軸の回転角速度曲線を示す図、第４図
は本発明を実行する処理システムの一実施例を示すブロ
ック図である。 １１・・・プロセッサ、１２・・・パス、１３・・・メ
モリ、１４・・・チーフル、１５・・・乗除算器、１６
・・・出方ポート、１７・・入力ポート、１８・・・テ
ィーチングボックス、１９・・・ロボット本体。 第１図 （１）） 市） （ｆ） 一７］− 第４図
例を示す図、第１図（ｂｌは第１図ｆａｌに示すロヵ？
ットの基本姿勢を示す図、第２図（ａｔは従来技術によ
るロボットハンドの移動速度曲線の一例を示す図、第２
図ｆｂｌ〜（ｇｌは従来技術によるロボットの各駆動軸
の回転角速度曲線の一例を示す図、第３図［ａｌは本発
明によって修正されたロボットハンドの移動速度曲線の
一例を示す図、第３図（ｂｌ〜（ｇｌは本発明妬よって
修正された各駆動軸の回転角速度曲線を示す図、第４図
は本発明を実行する処理システムの一実施例を示すブロ
ック図である。 １１・・・プロセッサ、１２・・・パス、１３・・・メ
モリ、１４・・・チーフル、１５・・・乗除算器、１６
・・・出方ポート、１７・・入力ポート、１８・・・テ
ィーチングボックス、１９・・・ロボット本体。 第１図 （１）） 市） （ｆ） 一７］− 第４図
Claims (1)
- ＦＴＰ動作に必要な径路を補間により決定し、決定した
補間径路に沿ってロボットハンドを移動させるロボット
ハンドの径路補間方法において、各サンプリング点毎に
算出された各駆動軸の速度指令値の絶対値が各駆動軸の
最高速度の速度指令値を越えたか否かを検出し、越えた
場合には最高速度の速度指令値を最も高い比率で越えた
駆動軸の速度指令値を検出し、該比率の逆数を各駆動軸
の速度指令値に乗算して真の速度指令値を算出し、次の
サンプリング時における径路補間演算において、前回の
サンプリング点からの移動予定距離に該比率の逆数を乗
じた距離しか移動しなかったものとし、演算上移動しす
ぎた分を後戻シさせて補間径路を決定するロボットハン
ドの径路補間方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3656183A JPS59163609A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | ロボツトハンドの径路補間方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3656183A JPS59163609A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | ロボツトハンドの径路補間方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163609A true JPS59163609A (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=12473166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3656183A Pending JPS59163609A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | ロボツトハンドの径路補間方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163609A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138310A (ja) * | 1984-12-07 | 1986-06-25 | Toyoda Mach Works Ltd | ロボツト制御装置 |
| JPS61255409A (ja) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Fuji Electric Co Ltd | ２軸位置決め制御装置 |
| JPS6380303A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-11 | Kobe Steel Ltd | 産業用ロボツトの速度制御方法 |
| JPH03196982A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-28 | Komatsu Ltd | ロボットの回動軸速度制御装置 |
| US6092004A (en) * | 1996-01-24 | 2000-07-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Robot speed computing apparatus and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5633704A (en) * | 1979-08-28 | 1981-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Velocity clamping device for numerical value controller |
| JPS5776610A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-13 | Fanuc Ltd | Feed speed specification system |
| JPS57139810A (en) * | 1981-02-20 | 1982-08-30 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | Controlling method of industrial robot and its device |
| JPS5835607A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-02 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP3656183A patent/JPS59163609A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| JPS5633704A (en) * | 1979-08-28 | 1981-04-04 | Mitsubishi Electric Corp | Velocity clamping device for numerical value controller |
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| JPH03196982A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-28 | Komatsu Ltd | ロボットの回動軸速度制御装置 |
| US6092004A (en) * | 1996-01-24 | 2000-07-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Robot speed computing apparatus and method |
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