JPS59180604A - ロボツトの連続軌道生成装置 - Google Patents
ロボツトの連続軌道生成装置Info
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- JPS59180604A JPS59180604A JP5397183A JP5397183A JPS59180604A JP S59180604 A JPS59180604 A JP S59180604A JP 5397183 A JP5397183 A JP 5397183A JP 5397183 A JP5397183 A JP 5397183A JP S59180604 A JPS59180604 A JP S59180604A
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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
- 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
- G05B19/414—Structure of the control system, e.g. common controller or multiprocessor systems, interface to servo, programmable interface controller
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- 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、ロボットを制ｒｌｌｌｌする場合、複数点で
の位置・姿勢及び速度が任意に与えられたときに、これ
らの点間での位置・姿勢及び速度を連続的に繋ぐ軌道を
生成し、点間を結ぶ時間を短縮するのに好適なロボット
の連続軌道生成装置に関するものでちる。
の位置・姿勢及び速度が任意に与えられたときに、これ
らの点間での位置・姿勢及び速度を連続的に繋ぐ軌道を
生成し、点間を結ぶ時間を短縮するのに好適なロボット
の連続軌道生成装置に関するものでちる。
この種のものの従来例としては、一般に力えられた複数
点間を直線で補間するものがあるが、このようなもので
は各点間を結ぶ際に各点で一旦静止しなければならず、
所望の各点間を繋ぐのに多くの時間がかかつていた。
点間を直線で補間するものがあるが、このようなもので
は各点間を結ぶ際に各点で一旦静止しなければならず、
所望の各点間を繋ぐのに多くの時間がかかつていた。
このような欠点を解決するために、２つの直線の間を放
物線で繋ぐことによシ、静止動作をなくそうとする方式
が提案されているが、この方式にも位置・姿勢と速度と
を同時に任意に指定することができないという制約や、
平行な２直線間を繋ぐことができない等の制約がある。
物線で繋ぐことによシ、静止動作をなくそうとする方式
が提案されているが、この方式にも位置・姿勢と速度と
を同時に任意に指定することができないという制約や、
平行な２直線間を繋ぐことができない等の制約がある。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくシ、ロ
ボットを用いて作業をする場合、任意の位置・姿勢及び
速度をもった複数点間を、それらを、連続に保ったまま
繋ぐ軌道を生成し、作業時間の短縮化及び作業の高度化
を可能とするロボソトの連続軌道生成装置を提供するこ
とにある。
ボットを用いて作業をする場合、任意の位置・姿勢及び
速度をもった複数点間を、それらを、連続に保ったまま
繋ぐ軌道を生成し、作業時間の短縮化及び作業の高度化
を可能とするロボソトの連続軌道生成装置を提供するこ
とにある。
−〔発明の概要〕
本発明に係るロボットの連続軌道生成装置の構成上、ロ
ボット本体の制御をするロボット制御装置からロボット
本体の〜位置・姿勢及び速度に係る制御データを読み出
すだめのデータ入手手段と、その制御データを記憶して
おくためのデータ記憶手段と、上記ロボット本体につい
ての所望の連続軌道に係る各点の制御データを」二記デ
ータ記憶手段から読み出し、これに基づいて連続軌道デ
ータを計算するための軌道計算手段と、その計算データ
を上記ロボット制御装置へ出力するデータ手刀手段とか
らなるようにしたものである。
ボット本体の制御をするロボット制御装置からロボット
本体の〜位置・姿勢及び速度に係る制御データを読み出
すだめのデータ入手手段と、その制御データを記憶して
おくためのデータ記憶手段と、上記ロボット本体につい
ての所望の連続軌道に係る各点の制御データを」二記デ
ータ記憶手段から読み出し、これに基づいて連続軌道デ
ータを計算するための軌道計算手段と、その計算データ
を上記ロボット制御装置へ出力するデータ手刀手段とか
らなるようにしたものである。
まず、第１図は、本珀明に係るロボットの連続軌道ｈｍ
置によって生成される連続軌道の概念図である。
置によって生成される連続軌道の概念図である。
ことで、２点ｐｉ、ｐ、２の位置・−姿勢及び速度を表
わすベクトルをｘＩ ｐ ｆｌ ｔ ｇｌ ＋ ｖ
Ｉ 及び７２ ＋ ７２ ＋７２．７□ とすると、
ｘ＝（ｘ、ｙ、Ｚ） （１）は各点
の３次元ａａｒ？を表わすベクトル、は姿勢を表わ、す
ベクトルで、（ｒ、ｆ、）＝＝（ｇ。
わすベクトルをｘＩ ｐ ｆｌ ｔ ｇｌ ＋ ｖ
Ｉ 及び７２ ＋ ７２ ＋７２．７□ とすると、
ｘ＝（ｘ、ｙ、Ｚ） （１）は各点
の３次元ａａｒ？を表わすベクトル、は姿勢を表わ、す
ベクトルで、（ｒ、ｆ、）＝＝（ｇ。
ｇ）＝１、（ｆ、ｇ）＝０を満足するものとする。
また、
■＝（ｖｘ＋ｖｙ、ｖｘ） （３）は
各点での３次元速度ベクトルで、 → ｄ −→ ｄｔ （４） 工ある。− この２点間の位置・姿勢及び速一度を連続に繋ぐ軌道は
以Ｆのようにして生成される。
各点での３次元速度ベクトルで、 → ｄ −→ ｄｔ （４） 工ある。− この２点間の位置・姿勢及び速一度を連続に繋ぐ軌道は
以Ｆのようにして生成される。
すなわち、時刻Ｌ ＝ Ｑに点】〕１を出発し、時刻ｔ
＝Ｔに点Ｐ２に到着するものとすれば、例えば、時刻ｔ
（ｏ≦ｔ≦Ｔ）での位置ｘ （ｔ）を１の３次間パ″″
′ｆｍｂ−ｒ ４ ｔｖ ｈ ｂ・ −Ｘ（ｔ）＝Ｃ
Ｏ＋、Ｃ，ｔ＋ｃ２ｔ２＋Ｃ３ｔ３． ’（５）
とおく。ここで−ｃｏ 、ＣＩ 、Ｃ２、Ｃ３は定数ベ
クトルである。
＝Ｔに点Ｐ２に到着するものとすれば、例えば、時刻ｔ
（ｏ≦ｔ≦Ｔ）での位置ｘ （ｔ）を１の３次間パ″″
′ｆｍｂ−ｒ ４ ｔｖ ｈ ｂ・ −Ｘ（ｔ）＝Ｃ
Ｏ＋、Ｃ，ｔ＋ｃ２ｔ２＋Ｃ３ｔ３． ’（５）
とおく。ここで−ｃｏ 、ＣＩ 、Ｃ２、Ｃ３は定数ベ
クトルである。
これは、後述する式（６１，（７１から必要条件は４個
であシ、ｘ（ｔ）をｔの累乗（または「べき」）の項で
展開したとき、解きつるもののうち最も簡単なものは上
記の３次関数であるからである。
であシ、ｘ（ｔ）をｔの累乗（または「べき」）の項で
展開したとき、解きつるもののうち最も簡単なものは上
記の３次関数であるからである。
点Ｐ１と点Ｐ２とが連続に繋がるためには、ｔ＝Ｑで、
ｔ−４’で、
でなければならない。こ五らの条件から、→
→ Ｇｏ”’Ｘｔ （
８）→ → ＣＩ＝ＶＩ
（９）が得られる。
→ Ｇｏ”’Ｘｔ （
８）→ → ＣＩ＝ＶＩ
（９）が得られる。
ロボットの制御は、す／プリフグ（例えば２゜口１ｓ周
期）で行なわれておシ、いま点Ｐｌと点Ｐ２との間をｎ
回のサンプリングで行なうとし、サンプリング時間を・
とすると、・（Ｏ≦ふ≦・）回目のサンプリング時刻ｔ
、ｎにおける位置Ｘｍは、Ｔ ＝ ｎ Ｔ 、 ’４
ｍ＝ｍ ｒとして、＋（ｖＩ−一 ・ ｔ２ｖｔ＋ｖ、
ｚ）＋（）２・ （ｖｌ＋ｖｚ）］−ｍｒｎ
ｎ （１２） となる。
期）で行なわれておシ、いま点Ｐｌと点Ｐ２との間をｎ
回のサンプリングで行なうとし、サンプリング時間を・
とすると、・（Ｏ≦ふ≦・）回目のサンプリング時刻ｔ
、ｎにおける位置Ｘｍは、Ｔ ＝ ｎ Ｔ 、 ’４
ｍ＝ｍ ｒとして、＋（ｖＩ−一 ・ ｔ２ｖｔ＋ｖ、
ｚ）＋（）２・ （ｖｌ＋ｖｚ）］−ｍｒｎ
ｎ （１２） となる。
ｍ回目のサンプリング時における方向余弦７．。
ｇ、もＸｌと同様に求められるが、ｆｍ、＋ｇｎ＋は、
（ｆガｒｇ（□ ン ＝（ｇ、、ｇ □ ン
（１３）を満たすように正規化しておかねばならな
い。
（ｆガｒｇ（□ ン ＝（ｇ、、ｇ □ ン
（１３）を満たすように正規化しておかねばならな
い。
簡単のためＪ方向余弦の速度は無視するとし、ＩＩＩ
として、
Ｐｌと点Ｐ２との間のロボットの位置・姿勢及び速度を
連続に繋ぐ軌道を生成することができる。
連続に繋ぐ軌道を生成することができる。
以下、本発明の実施レリを図に基づいて説明するが、そ
れらは例示に過ぎず、本発明は、その技術思想による他
の改良、変形の実施を妨げるものではない。
れらは例示に過ぎず、本発明は、その技術思想による他
の改良、変形の実施を妨げるものではない。
第２図は、本発明に係るロボットの連続軌道生成装置の
一実施例のブロック図、第３図は、その連続軌道の一例
の説明図、第４図は、同演算・処理フロー図、第５図は
、同連続軌道の他の例の説明図である。
一実施例のブロック図、第３図は、その連続軌道の一例
の説明図、第４図は、同演算・処理フロー図、第５図は
、同連続軌道の他の例の説明図である。
ここで、１は、ロボット本体、２は、ロボット制御装置
、３は、本装置に係るデータ入力手段、４は、同データ
記憶手段、５は、同連続軌道計算手段、６は、データ出
力手段である。
、３は、本装置に係るデータ入力手段、４は、同データ
記憶手段、５は、同連続軌道計算手段、６は、データ出
力手段である。
なお、本装置は、例えば、入出力部、制御用記憶部、デ
ータ用記憶部及び制御処理部等からなるようなマイクロ
コンピュータ、電子泪算機等を利用して構成することが
できるが、必ずしも、それらに限定されるものでは疫い
。
ータ用記憶部及び制御処理部等からなるようなマイクロ
コンピュータ、電子泪算機等を利用して構成することが
できるが、必ずしも、それらに限定されるものでは疫い
。
まず、データ入力手段３は、データ記憶手段４の共通デ
リア４Ａ中のフラッグが°゛０“・７う、ロボット開側
１装置２内の制御データ２Ａを読み出してデータ記憶手
段４内のエリア４Ｂへ転送する。
リア４Ａ中のフラッグが°゛０“・７う、ロボット開側
１装置２内の制御データ２Ａを読み出してデータ記憶手
段４内のエリア４Ｂへ転送する。
データ記憶手段４は、エリア４Ｂ内のデータを直ちに軌
道計算手段５へ送り、フラングをＩＩ ＩＩＩにする。
道計算手段５へ送り、フラングをＩＩ ＩＩＩにする。
軌道計算手段５は、所定の軌道計算を行ない、その結果
をデータ記憶手段４内のエリア４Ｃへ転送する。
をデータ記憶手段４内のエリア４Ｃへ転送する。
データ記憶手段４は、フラッグが°′１″ならばエリア
４Ｃ内の軌道データをデータ出力手段６へ転送する。
４Ｃ内の軌道データをデータ出力手段６へ転送する。
データ出力手段は、転送された軌道データを直ちにロボ
ット制御装置２内のエリア２Ｂへ″送シ、フラッグを°
°０″にする。
ット制御装置２内のエリア２Ｂへ″送シ、フラッグを°
°０″にする。
ロボット制御装置２は、エリア２Ｂ内の肖該軌道データ
を用いてロボット本体１を制御する。
を用いてロボット本体１を制御する。
以上が本装置の動作概要であるが、例えば第３図に示す
ように、点Ｓを始点、点Ｅを終点、点Ｍを中点とし、各
点Ｓ−’］？Ｅとロボット本体１を動かすことを考える
。
ように、点Ｓを始点、点Ｅを終点、点Ｍを中点とし、各
点Ｓ−’］？Ｅとロボット本体１を動かすことを考える
。
速度−〇で点Ｓを出発したロボット本体１は、点８ｆＭ
間を結ぶ直線上を加速しながら動きはじめ、ある点Ｐ１
に達したときに減速を始めて点へ・１で静止する。
間を結ぶ直線上を加速しながら動きはじめ、ある点Ｐ１
に達したときに減速を始めて点へ・１で静止する。
次に、点Ｍから点Ｅに向って加速を開始し、あΣ点Ｐ２
に達したときに加速を終了し、その後に減速をして点Ｅ
で停止する。
に達したときに加速を終了し、その後に減速をして点Ｅ
で停止する。
この場合、区間５−）ＰＬと同Ｐ２．→Ｅとでは直線性
が保証されなければならないとする。したがって、区間
Ｐ１→Ｍ及び同Ｍ−＋Ｐ２で、もし直線性が保証されな
くてもよいときには、ロボット本体ｌを中点Ｍで静止さ
せずに点Ｐ１から点Ｐ２へ直接に動かすほうが明らかに
作業時間を短縮するととができ−る。すなわち、例えば
、始点Ｓで物をつかんで引き上げ、それを終点Ｅで他の
物に挿入するような作業の場合には、点Ｐ１と、ａ Ｐ
２ 、Ｍを連続に繋ぐことが可能である。
が保証されなければならないとする。したがって、区間
Ｐ１→Ｍ及び同Ｍ−＋Ｐ２で、もし直線性が保証されな
くてもよいときには、ロボット本体ｌを中点Ｍで静止さ
せずに点Ｐ１から点Ｐ２へ直接に動かすほうが明らかに
作業時間を短縮するととができ−る。すなわち、例えば
、始点Ｓで物をつかんで引き上げ、それを終点Ｅで他の
物に挿入するような作業の場合には、点Ｐ１と、ａ Ｐ
２ 、Ｍを連続に繋ぐことが可能である。
以下、ロボット本体１゛を各点Ｓ−＋Ｍ−＋Ｅと動力・
した場合、軌道計算手段５によって生成される連続軌道
座標について第４図（ａ）を用いて説明する。
した場合、軌道計算手段５によって生成される連続軌道
座標について第４図（ａ）を用いて説明する。
ブロック７、はロボット１ｔｌＪ御装置２からデータ人
力手段３によって読み出し、データ言己１意手段４によ
って蓄えられてい名各点ｓ、Ｍ、Ｅ−ｅの位置ベクトル
及び方向余弦でちり、 Ｘｓ ＝ （ｘｒ＋ 、 ！／１１１２ｓ ）
（１６）ｆｓ ＝ Ｃｆ５ｆ、ｒ、、、ｆｓ−）
（１力ｇｓ＝（ｇｓｘ＋ｇｓｙ＋ｇｓア）
’ （１８）ＸＭ ＝ （Ｘｘ ｌ ｙｖ、 、 ”
’Ｅ ） （１９）ｆ−ウー（ｆＭ −、ｒ
Ｍ、 、 ’ｈ＋ −） （２０）。
力手段３によって読み出し、データ言己１意手段４によ
って蓄えられてい名各点ｓ、Ｍ、Ｅ−ｅの位置ベクトル
及び方向余弦でちり、 Ｘｓ ＝ （ｘｒ＋ 、 ！／１１１２ｓ ）
（１６）ｆｓ ＝ Ｃｆ５ｆ、ｒ、、、ｆｓ−）
（１力ｇｓ＝（ｇｓｘ＋ｇｓｙ＋ｇｓア）
’ （１８）ＸＭ ＝ （Ｘｘ ｌ ｙｖ、 、 ”
’Ｅ ） （１９）ｆ−ウー（ｆＭ −、ｒ
Ｍ、 、 ’ｈ＋ −） （２０）。
ｇＭ＝ （ｇ； ｘ １ｇｂａｙ ＋ ｇＭｓ ）
（２１）Ｘｇ ＝＝ （ｘ、ｇ ＋ ＹＫ ＋ Ｚ
Ｅ ） （２２）Ｔ’ｇ＝（ｆｒ、−、ｆ
ＥＦ＋’ ｆｇ、 ） （２３）ｇｇ−−（ｇｐ
：ｊ、、ｇｇｙ 、 ｇａ −） （２４）と
おく。
（２１）Ｘｇ ＝＝ （ｘ、ｇ ＋ ＹＫ ＋ Ｚ
Ｅ ） （２２）Ｔ’ｇ＝（ｆｒ、−、ｆ
ＥＦ＋’ ｆｇ、 ） （２３）ｇｇ−−（ｇｐ
：ｊ、、ｇｇｙ 、 ｇａ −） （２４）と
おく。
ブロック８では、位置ベクトルから距離５Ｍ−８Ｉ＋同
ＭＥ−＝８２を次式によって計算する。
ＭＥ−＝８２を次式によって計算する。
ブロック９において、各区間でロボット本体ｌが取りう
る最大速度■１・・・・ｖ２・・・ １各区間における
加速度ａｌ＋”２およびサンプリング時間τを指定する
。
る最大速度■１・・・・ｖ２・・・ １各区間における
加速度ａｌ＋”２およびサンプリング時間τを指定する
。
また、従来のように各区間Ｓ−＋Ｍ、Ｍ−＋Ｅにおける
速度−曲線を第４′図（ｂ）のように仮定する。すな１
フち、ロボット本体１は従来は第４図ＣＣ）に示すよう
に、 （ｉ） 始点Ｓを速度−〇で中点Ｍへ向って直線加速
運動を開始する。
速度−曲線を第４′図（ｂ）のように仮定する。すな１
フち、ロボット本体１は従来は第４図ＣＣ）に示すよう
に、 （ｉ） 始点Ｓを速度−〇で中点Ｍへ向って直線加速
運動を開始する。
（１１）点Ｑ１において最大速度ｖｌ ｍ、ａよに達す
る（所要時間２ｎ＋τ）。
る（所要時間２ｎ＋τ）。
（ｉｉｌ） ＡＱｔから点Ｐ１址でｖ１ｍａｘｆ等速
運動する（所要時間ｎ 、／ τ）。
運動する（所要時間ｎ 、／ τ）。
ＩＩψ 点Ｐ１で減速を開始ｉ〜、中点Ｍで静止する置
所要時間２１］１τ）。
所要時間２１］１τ）。
（Ｘ／） 中点Ｍでｒ点Ｅへ向って直線加速運動を開
始する（有限時間）。
始する（有限時間）。
（■１）点Ｐ２において最大速度Ｖｚｍ＆Ｈに達する（
所要時間２１１２７）。
所要時間２１１２７）。
（ｖｒ＋＞ 点Ｐ２から点Ｑ ２ マチＶ２−−− テ
等速運’ｆｌＪスる（所要時間１１２′で）。
等速運’ｆｌＪスる（所要時間１１２′で）。
（ｙｉｉｉ ）点Ｑ２で減速を開始し、終点Ｅで静止す
る（所要時間２ｎ２τ）。
る（所要時間２ｎ２τ）。
各点Ｑｌ、ＰＬ、Ｐ２．Ｑ２の座標の求め方は公知であ
り、ブロック１１に２いては、ｘＱｌ−ＸＳ＋２１１．
＋１１．（ｘＭ−ＸＳ）（２７）””＝ｘＭ＋２ｎ２＋
ｎｚ”” ＸＭ） （２９）となる。ここでブロッ
ク１０において、■ｌ町× ｎ ｌ＝［［−］１ （３１）２
τａ１ ０２＝（［−）］ （３３）２
τａ２ の各式は、加減速区間でのサンプリング回数を２０、等
速区間でのす／プリング回数をｎ′としたものでありブ
ロック８及びブロック９を用いて求められる。なお、１
〕〕は、その中の数を超えない最大整数を採用すること
を表わす＝従来、点Ｐ１に到着したロボット本体１は、
２ｎＩτ〔寥〕 かかつて中点Ｍに着き、さらに２ｒ＋
＋ τ〔方〕後に点Ｐ２に到着する。従って、点Ｐ１
から点Ｐ２まで行くのに２ （ｎｔ＋ｎｚ）τ［ＳＥ）
かか−ることになる。また、事実上、中点Ｍでの静止は
位置決め操作等のために有限時間となるから、点Ｐ１か
ら点Ｐ２まで行くのに２ （ｎｌ＋ｎ２） ｒ ［ｓｅ
ａ］以゛上の時間を要していた。
り、ブロック１１に２いては、ｘＱｌ−ＸＳ＋２１１．
＋１１．（ｘＭ−ＸＳ）（２７）””＝ｘＭ＋２ｎ２＋
ｎｚ”” ＸＭ） （２９）となる。ここでブロッ
ク１０において、■ｌ町× ｎ ｌ＝［［−］１ （３１）２
τａ１ ０２＝（［−）］ （３３）２
τａ２ の各式は、加減速区間でのサンプリング回数を２０、等
速区間でのす／プリング回数をｎ′としたものでありブ
ロック８及びブロック９を用いて求められる。なお、１
〕〕は、その中の数を超えない最大整数を採用すること
を表わす＝従来、点Ｐ１に到着したロボット本体１は、
２ｎＩτ〔寥〕 かかつて中点Ｍに着き、さらに２ｒ＋
＋ τ〔方〕後に点Ｐ２に到着する。従って、点Ｐ１
から点Ｐ２まで行くのに２ （ｎｔ＋ｎｚ）τ［ＳＥ）
かか−ることになる。また、事実上、中点Ｍでの静止は
位置決め操作等のために有限時間となるから、点Ｐ１か
ら点Ｐ２まで行くのに２ （ｎｌ＋ｎ２） ｒ ［ｓｅ
ａ］以゛上の時間を要していた。
本実施例によると、点Ｐ１と点Ｐ２とを連続的に繋ぐ軌
道を生成しうるので、この所要時間を短縮することが可
能である。いま、この所要時間を（’ｎｌ ＋ ｒ＋ｚ
）τ〔躍〕に短縮するとすると、そのｍ（０≦ｍ≦ｎ
Ｈ＋’ｎ２ ）回目のサンプリング時における位置は
、ブロック１３の（１２）式中にブロック１２の ｖ２ ＝ Ｖ２ ｌ、１−（３８） ｎ ＝ ｎ １．− ＋ ＋１２
（３９）を代入すればよく、ブロック１４
においては、が得られる。
道を生成しうるので、この所要時間を短縮することが可
能である。いま、この所要時間を（’ｎｌ ＋ ｒ＋ｚ
）τ〔躍〕に短縮するとすると、そのｍ（０≦ｍ≦ｎ
Ｈ＋’ｎ２ ）回目のサンプリング時における位置は
、ブロック１３の（１２）式中にブロック１２の ｖ２ ＝ Ｖ２ ｌ、１−（３８） ｎ ＝ ｎ １．− ＋ ＋１２
（３９）を代入すればよく、ブロック１４
においては、が得られる。
方向余弦のサンプル値ｒ。２ｇイは、ブロック１１にお
いてｆ夏’Ｉ ＋ 、ｒ Ｐ２ ＋ ｇ ＰＩ 、＋
、 ｇ Ｐ２を計算し、ブロン／１２においてｌ＋ ＝
ｆｐ＋、ｆｚ ＝ｆＰ２゜おいて式（１４）−＞（１５
）を用いれば求められる。例えば、 ＸＳ ＝ （ｏ、 ｏ、 Ｏ） （４
１）ｘＭ＝ （０、０，１０００） （４
２）ＸＥ ＝ （１０００，０，１０００）
（４３）ｖ＋ｍ、ｘ＝ （０、０、１０００）
（４４）ｖ２□ニー（１００ＣＩ、 Ｏ、Ｏ）
（４，５）；ｒ ｌ＝ ８２ ＝ ２００
０ （４６）τ＝ ｏ、 ｏ ５
（４，７）とおくと、 （
３１）〜（３４）式からｎｌ ＝ ｎ２ ＝５
（４８）ｎ ｌ” ＝ ｎ ２’
＝、１０ ’ （４９）（２
８）、 （２９）式から Ｘｐ＋＝（０，０，７５０） （５０）Ｘ
Ｐ２−（２５０、Ｏ、ｔｏｏｏ） （５１）マ
” −（５−（３’ ｍ−）１１１２−５１７１２十ｍ
” 、 ０ 、７５０十戸−（：３−男）１ｎ・２
５ ２ ２５＋５
０ｍ−１０ｍ２＋−） （５２）が
得られる。このｍにＯから１１１ モｎ２−＝１０’
ｌ：での値を代入すれば、点Ｐ１．Ｐ２を連続的に繋ぐ
軌道のサンプリング点が求まる。
いてｆ夏’Ｉ ＋ 、ｒ Ｐ２ ＋ ｇ ＰＩ 、＋
、 ｇ Ｐ２を計算し、ブロン／１２においてｌ＋ ＝
ｆｐ＋、ｆｚ ＝ｆＰ２゜おいて式（１４）−＞（１５
）を用いれば求められる。例えば、 ＸＳ ＝ （ｏ、 ｏ、 Ｏ） （４
１）ｘＭ＝ （０、０，１０００） （４
２）ＸＥ ＝ （１０００，０，１０００）
（４３）ｖ＋ｍ、ｘ＝ （０、０、１０００）
（４４）ｖ２□ニー（１００ＣＩ、 Ｏ、Ｏ）
（４，５）；ｒ ｌ＝ ８２ ＝ ２００
０ （４６）τ＝ ｏ、 ｏ ５
（４，７）とおくと、 （
３１）〜（３４）式からｎｌ ＝ ｎ２ ＝５
（４８）ｎ ｌ” ＝ ｎ ２’
＝、１０ ’ （４９）（２
８）、 （２９）式から Ｘｐ＋＝（０，０，７５０） （５０）Ｘ
Ｐ２−（２５０、Ｏ、ｔｏｏｏ） （５１）マ
” −（５−（３’ ｍ−）１１１２−５１７１２十ｍ
” 、 ０ 、７５０十戸−（：３−男）１ｎ・２
５ ２ ２５＋５
０ｍ−１０ｍ２＋−） （５２）が
得られる。このｍにＯから１１１ モｎ２−＝１０’
ｌ：での値を代入すれば、点Ｐ１．Ｐ２を連続的に繋ぐ
軌道のサンプリング点が求まる。
方向余弦のサンプリング値も、（１４）、・（１５）式
を用いて同様に求めることができる。
を用いて同様に求めることができる。
以上のようにして求めたザ／プリングデータをデータ出
力手段６によってロボット制御装置２へ出力すれば、ロ
ボット本体１は、点ＰＬ、Ｉ）２間を所要時間（Ｉｌ＋
−）−ｎ２）τ−０，５［３α］〕で動くことになる。
力手段６によってロボット制御装置２へ出力すれば、ロ
ボット本体１は、点ＰＬ、Ｉ）２間を所要時間（Ｉｌ＋
−）−ｎ２）τ−０，５［３α］〕で動くことになる。
したがって、従来２ （＋１ｌ−１−１１２）で＝１．
０〔卸〕以上かかつていた動作時間を半分以下に短縮で
きたことになる。
０〔卸〕以上かかつていた動作時間を半分以下に短縮で
きたことになる。
他の例として、平行な速度を持った２点間を繋ぐことを
考える。第５図（ａ）に示すような点■）１゜２２間を
連続的に繋ぐことは、従来の直線１円弧。
考える。第５図（ａ）に示すような点■）１゜２２間を
連続的に繋ぐことは、従来の直線１円弧。
放物線等の補間によっては不可能であるが、本発明では
、このような点間をも連続的に繋ぐことが可能となる。
、このような点間をも連続的に繋ぐことが可能となる。
すなわち、各位置ベクトル、速度）（、＝（ＸＯ，ｙｏ
、０） （５，３）Ｘｚ ＝ （ＸＯＩ
Ｙｏ 、 ０） （５４）Ｖ＋ 、：
：ｖ２ ＝（ｏ、 ＶＱ 、 ０） （５
５）を（１２）式に代入して、 ２１１１２ ２ 口］ ｘｍ＝、（Ｘｎ＋−（３）Ｘｏ １ ＋１２１ （５６） を得る。
、０） （５，３）Ｘｚ ＝ （ＸＯＩ
Ｙｏ 、 ０） （５４）Ｖ＋ 、：
：ｖ２ ＝（ｏ、 ＶＱ 、 ０） （５
５）を（１２）式に代入して、 ２１１１２ ２ 口］ ｘｍ＝、（Ｘｎ＋−（３）Ｘｏ １ ＋１２１ （５６） を得る。
ここで、特にＶＱ、Ｉ’ｌ、 τを
となるように選べば、（５６）式は
２ ｍ Ｚ ２ ＋）１
ｘ ｍ＝（ＸＯ＋ （３） Ｘｏ ｒｎ２【１
Ｙｏ＋ｎ１ｖｏτ、 Ｏ’ ） （５８）と
なり、ｙｑｌｉ１１方向へは等速運動をすることにな９
、制御が簡単になる。
なり、ｙｑｌｉ１１方向へは等速運動をすることにな９
、制御が簡単になる。
この例を用いると、第５図（ｌ〕）に示ｔように、障害
物などがあった場合に、それを回避する軌道の生成等が
容易にできる。点Ｐ１を通る進行方向にに障害物１５が
あるとし、この障害物を回避して点Ｐ２へ行くことを考
える。従来は障害物の手前の点Ｍ１で一旦停止し、点１
３２０手前の点Ｍ２まで移動し、点Ｍ２から点Ｐ２へ行
くという手順を踏んでいたため制御に手間と時間がかか
った。本例によると、図の破線で示すような連続軌道を
生成するので、制御が著しく容易になり、時間も短縮さ
れる。
物などがあった場合に、それを回避する軌道の生成等が
容易にできる。点Ｐ１を通る進行方向にに障害物１５が
あるとし、この障害物を回避して点Ｐ２へ行くことを考
える。従来は障害物の手前の点Ｍ１で一旦停止し、点１
３２０手前の点Ｍ２まで移動し、点Ｍ２から点Ｐ２へ行
くという手順を踏んでいたため制御に手間と時間がかか
った。本例によると、図の破線で示すような連続軌道を
生成するので、制御が著しく容易になり、時間も短縮さ
れる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、任意の
位置・姿勢及び速度をもつ複数点間を位置姿勢及び速度
を連続に繋ぐロボット軌道が得られるので、物体をつか
んで移動し仲人するといった連続的な作業において、従
来では静止しなければならなかった点での静止を不用に
して作用時間の短縮が可能となるとともに、従来技術で
ｔよ連続的に繋げ、シかった点間でも連続的に繋ぐよう
にし−て障害物を回避する際の軌道等も容易に生成−で
き、ロボットを用いた高度作業が可能となり、ロボット
作業の時間短縮化、高度化に顕著な効果が得られる。
位置・姿勢及び速度をもつ複数点間を位置姿勢及び速度
を連続に繋ぐロボット軌道が得られるので、物体をつか
んで移動し仲人するといった連続的な作業において、従
来では静止しなければならなかった点での静止を不用に
して作用時間の短縮が可能となるとともに、従来技術で
ｔよ連続的に繋げ、シかった点間でも連続的に繋ぐよう
にし−て障害物を回避する際の軌道等も容易に生成−で
き、ロボットを用いた高度作業が可能となり、ロボット
作業の時間短縮化、高度化に顕著な効果が得られる。
第１図は、本発明に係るロボットの連続軌道生成装置に
よって生成される連続軌道の概念図、第２図は、同装置
の一実施例のブロック図、第３図は、その連続軌道の一
例の説明図、第・１図は、同演痒・処理のフロー図、第
５図は、同連続軌道の他の例の説明図である。 １・・・ロボット本体、２・・・ロボット制御装置、３
・・・データ入力手段、４・・・データ記憶手段、５・
・・連続軌道計算手段、６・・・データ出力手段。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） ＄ １ 目 χＩ ｌ ：ｆｌ ’ ６１／ ＄３ １ ！ ＄４ 目 （ｂ） （Ｃ） ＄５ 固 （４） ＜ｂ） ノ５
よって生成される連続軌道の概念図、第２図は、同装置
の一実施例のブロック図、第３図は、その連続軌道の一
例の説明図、第・１図は、同演痒・処理のフロー図、第
５図は、同連続軌道の他の例の説明図である。 １・・・ロボット本体、２・・・ロボット制御装置、３
・・・データ入力手段、４・・・データ記憶手段、５・
・・連続軌道計算手段、６・・・データ出力手段。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） ＄ １ 目 χＩ ｌ ：ｆｌ ’ ６１／ ＄３ １ ！ ＄４ 目 （ｂ） （Ｃ） ＄５ 固 （４） ＜ｂ） ノ５
Claims (1)
- １、ロボット本体の制御をするロボット制御装置からロ
ボット本体の位置・姿勢及び速度に係る制御データを読
み出すだめのデータ入力手段と、その制御データを記憶
しておくためのデータ記憶手段と、上記ロボット本体に
ついての所望の連続軌道に係る各点の制御データを上記
データ記憶手段から読み出し、これに基づいて連続軌道
データを計算するだめの軌道計算手段と、その計算デー
タを上記ロボット制御装置−・出力するためのデータ出
力手段とから構成したロボットの連続軌道生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397183A JPS59180604A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの連続軌道生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397183A JPS59180604A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの連続軌道生成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180604A true JPS59180604A (ja) | 1984-10-13 |
Family
ID=12957536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5397183A Pending JPS59180604A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの連続軌道生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180604A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62271004A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-25 | Nec Corp | 数値制御における曲線補間方式 |
| WO1997008596A1 (fr) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Fanuc Ltd | Procede d'interpolation de courbes pour la regulation de vitesse a l'occasion d'une jonction robotisee |
| JP2010096542A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Niigata Seiki Kk | 圧接測定対応熔接ゲージ |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5397183A patent/JPS59180604A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62271004A (ja) * | 1986-05-19 | 1987-11-25 | Nec Corp | 数値制御における曲線補間方式 |
| WO1997008596A1 (fr) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Fanuc Ltd | Procede d'interpolation de courbes pour la regulation de vitesse a l'occasion d'une jonction robotisee |
| US5988850A (en) * | 1995-08-31 | 1999-11-23 | Fanuc, Ltd. | Curve interpolation method for performing velocity control during connecting motion of a robot |
| JP2010096542A (ja) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Niigata Seiki Kk | 圧接測定対応熔接ゲージ |
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