JPS60168202A - 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 - Google Patents
関節形ロボツトの基準位置割出し方法Info
- Publication number
- JPS60168202A JPS60168202A JP2192384A JP2192384A JPS60168202A JP S60168202 A JPS60168202 A JP S60168202A JP 2192384 A JP2192384 A JP 2192384A JP 2192384 A JP2192384 A JP 2192384A JP S60168202 A JPS60168202 A JP S60168202A
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- Japan
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- arm
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- rotation
- robot
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- Pending
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- 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
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39007—Calibrate by switching links to mirror position, tip remains on reference point
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、水平関節形ロボットにおける基準位置の割
出し方法に関する。
出し方法に関する。
第１図は関節形四ボットの腕部を示す原理図である。同
図において、１は第１関節、２は第２関節、６は第１ア
ーム、４は第２アーム、５は第２アーム先端部（ロボッ
トの手先位置）である。
図において、１は第１関節、２は第２関節、６は第１ア
ーム、４は第２アーム、５は第２アーム先端部（ロボッ
トの手先位置）である。
いま、同図の如きｘ、ｙ平面上において、ロボットの手
先をＰ（ｘ、ｙ）点に移動させるには、アーム３をＸ軸
を基準にして関節１のまわりで角度ｆ［だけｍＭＪさせ
ると走もに、アーム４を２軸を基準にして関節２のまわ
りに角度９２だけ回動させればよ〜・。々お、このとき
のＰ（ｘ、ｙ）点の座標を数式で表現すれば、 ｘ＝ ｒ１ｃｏｓ９１＋ ｒ２００ｓ（ψ□＋９２）ｙ
″ｒ ｌ ｓｕ９１ ＋ ｆ ２Ｓｉｉｌ （９１＋９
２） −−−−−−（１）の如くカゐ。ここに、ｒｌ、
ｒ２はそれぞれアーム３．４の長さである。
先をＰ（ｘ、ｙ）点に移動させるには、アーム３をＸ軸
を基準にして関節１のまわりで角度ｆ［だけｍＭＪさせ
ると走もに、アーム４を２軸を基準にして関節２のまわ
りに角度９２だけ回動させればよ〜・。々お、このとき
のＰ（ｘ、ｙ）点の座標を数式で表現すれば、 ｘ＝ ｒ１ｃｏｓ９１＋ ｒ２００ｓ（ψ□＋９２）ｙ
″ｒ ｌ ｓｕ９１ ＋ ｆ ２Ｓｉｉｌ （９１＋９
２） −−−−−−（１）の如くカゐ。ここに、ｒｌ、
ｒ２はそれぞれアーム３．４の長さである。
と〜で、アーム４がその基準軸ｚ１すなわち、４Ｐ２−
０と力る軸（例えば、アーム６の延長軸）に対して＃２
度だけずれて取り付けられている場合を考える。
０と力る軸（例えば、アーム６の延長軸）に対して＃２
度だけずれて取り付けられている場合を考える。
この場合、図示されない演算制御装置から、アーム３，
４のそれぞれの基準軸からの回動量ψ、。
４のそれぞれの基準軸からの回動量ψ、。
９□が与えられる七、アーム３についてはともかく、ア
ーム４については先の基準軸２に対して８２度だけずれ
た軸ｚ１を新た表基準軸として９２度だけ回動するので
、本来移動すべき位置Ｐ（ｘ、ｙ）に対して＃２度の誤
差が生じることになる。なお、アーム３に対してψ０、
アーム４に対してψ２の指令をそれぞれ与えたときの実
際のアーム先端位置ｐ／（ｘ／、ｙｌ）は、 ｘ’＝”ｒ１ωＳ ９）１ ＋ ｒ ２ （Ａｓ （ψ
１＋９２＋０２）ｙ ’ ＝ ｒ １ ｓｉｎψ１”’
２Ｓｉｎ（ψ１＋９２＋θ２）・・・・・・（２） の如く表わすことができる。このような式によって表わ
される誤差は線形ではないため、一般に取り扱い難いも
のであるが、ロボットでは、この誤差が１０−１度のオ
ーダでも問題になる場合があることが知られている。
ーム４については先の基準軸２に対して８２度だけずれ
た軸ｚ１を新た表基準軸として９２度だけ回動するので
、本来移動すべき位置Ｐ（ｘ、ｙ）に対して＃２度の誤
差が生じることになる。なお、アーム３に対してψ０、
アーム４に対してψ２の指令をそれぞれ与えたときの実
際のアーム先端位置ｐ／（ｘ／、ｙｌ）は、 ｘ’＝”ｒ１ωＳ ９）１ ＋ ｒ ２ （Ａｓ （ψ
１＋９２＋０２）ｙ ’ ＝ ｒ １ ｓｉｎψ１”’
２Ｓｉｎ（ψ１＋９２＋θ２）・・・・・・（２） の如く表わすことができる。このような式によって表わ
される誤差は線形ではないため、一般に取り扱い難いも
のであるが、ロボットでは、この誤差が１０−１度のオ
ーダでも問題になる場合があることが知られている。
このため、取付作業者の熟練度に頼る如き従来の方法は
、精度をそれ程要求されない場合を除いては、殆んど採
用することができない。これに対して、所定の測定装置
を用いてロボット手先位置の実際に移動した位置を測定
し、その結果と移動すべき位置との関係からその誤差、
すなわちずれ量Ｉ２を逆算してロボット制御装置に記憶
させ、これにもとづいて補正を行なう方法が提案された
。
、精度をそれ程要求されない場合を除いては、殆んど採
用することができない。これに対して、所定の測定装置
を用いてロボット手先位置の実際に移動した位置を測定
し、その結果と移動すべき位置との関係からその誤差、
すなわちずれ量Ｉ２を逆算してロボット制御装置に記憶
させ、これにもとづいて補正を行なう方法が提案された
。
この方法によれば、確かに高い精度をもつロボットを実
現させることができるが、そのためには高価で、かつ取
り扱いに高度の熟練度を要する測定装置が別途必要にな
るという欠点を有している。
現させることができるが、そのためには高価で、かつ取
り扱いに高度の熟練度を要する測定装置が別途必要にな
るという欠点を有している。
つまり、ロボットの需要が急増している昨今においては
、調整の簡便さが最重要課題としてクローズアップされ
ており、したがって、上述の如き方法ではその要求に応
えられないという難点が今る。
、調整の簡便さが最重要課題としてクローズアップされ
ており、したがって、上述の如き方法ではその要求に応
えられないという難点が今る。
この発明はかかる事情のもとになされたもので、関節形
ロボットにおける基準位置の割出しを簡単かつ安価に、
しかも高精度に行なうことが可能な割出し方法を提供す
ることを目的とする。
ロボットにおける基準位置の割出しを簡単かつ安価に、
しかも高精度に行なうことが可能な割出し方法を提供す
ることを目的とする。
この発明は、関節形ロボットの手先を右腕形。
左腕形の各姿勢でそれぞれ同じ位置に移動させ、その時
の移動方向を考慮したそれぞれの移動角度の相加平均を
とることにより基準位置からのずれ量を割り出すことが
できるようにしたもので、特に、同じ位置に移動させる
ために「はめあい」機構を利用して簡単、かつ安価た手
段で高精度に基準位置の割出しができるようにしたもの
である。
の移動方向を考慮したそれぞれの移動角度の相加平均を
とることにより基準位置からのずれ量を割り出すことが
できるようにしたもので、特に、同じ位置に移動させる
ために「はめあい」機構を利用して簡単、かつ安価た手
段で高精度に基準位置の割出しができるようにしたもの
である。
第２図はこの発明の詳細な説明するための説明図である
。
。
前述の如く、第２アーム４がその基準軸２からθ２の角
度だけずれて取り付けられているものとすると、この角
度θ２は、ロボットの腕部を同図の実線で示されるよう
な右腕形にした場合のずれ角を表わしている。ここで、
このような特性をもつロボットの腕部を、同図の破線で
示す如（左腕形にして考えると、第２アーム４は、右腕
形の場合の基準軸２と対応する左腕形の場合の基準軸２
′に対して、図の左側に１２度だけずれた軸ｚ 工／上
に位置することになる。したがって、ロボットの手先を
Ｐ（ｘ、ｙ）点に移動させるためには、右腕形ではアー
ム３を角度ψ、だけ回動゛させた後、アーム４を９２−
８２度だけ回動させれば良いのに対して、左腕形ではア
ーム３の回動角度は、右腕形と同じくψ□で良いが、ア
ーム４はψ２＋θ２度だけ回動させなければならない。
度だけずれて取り付けられているものとすると、この角
度θ２は、ロボットの腕部を同図の実線で示されるよう
な右腕形にした場合のずれ角を表わしている。ここで、
このような特性をもつロボットの腕部を、同図の破線で
示す如（左腕形にして考えると、第２アーム４は、右腕
形の場合の基準軸２と対応する左腕形の場合の基準軸２
′に対して、図の左側に１２度だけずれた軸ｚ 工／上
に位置することになる。したがって、ロボットの手先を
Ｐ（ｘ、ｙ）点に移動させるためには、右腕形ではアー
ム３を角度ψ、だけ回動゛させた後、アーム４を９２−
８２度だけ回動させれば良いのに対して、左腕形ではア
ーム３の回動角度は、右腕形と同じくψ□で良いが、ア
ーム４はψ２＋θ２度だけ回動させなければならない。
勿論、このときアームを回動させる方向は互いに異なる
ので、例えは、図の左方向への回動を（＋）、右方向へ
の回動を（−）とすると、アーム４の回動角度は、右腕
形では（ψ２−θ２）、左腕形では−（ψ２＋θ２）と
表わすことができる。そして、このような方向を考慮し
てそれぞれの回動角度を加算すると、ψ２−６２−（ψ
２＋θ２）＝−２θ２なる量が得られ、これは、アーム
４のずれ量θ２の２倍に相当することがわかる。このこ
とは、アーム４のずれ量θ２は、アーム３を右腕形にし
て成る量ψ１だけ回動させた後、アーム４の先端を成る
基準点Ｐ（ｘ、ｙ）に持って行くために回動させたアー
ム４０回動角度、すなわ、ちψ１−θ２と、同様にアー
ム６を左腕形にして右腕形と同じ量ψ□だけ回動させた
後、アーム４の先端を基準点Ｐ（ｘ、ｙ）に合致させる
ために回動させたアーム４０回動角度、すなわち、−（
ψ２＋０２）とを加算して、これを２で割れば（相加平
均をとれば）、ずれ角θ２を割出すことができることを
表わしている。なお、このとき、アーム３０基準軸Ｘか
らの回動量は、右腕形と左腕形とで同一にすることが必
要であり、また、基準となるべき点Ｐは、結局は、関節
１の中心を通るＸ軸との垂直線上、すなわちｙ軸上の任
意の点に選ぶことができる。
ので、例えは、図の左方向への回動を（＋）、右方向へ
の回動を（−）とすると、アーム４の回動角度は、右腕
形では（ψ２−θ２）、左腕形では−（ψ２＋θ２）と
表わすことができる。そして、このような方向を考慮し
てそれぞれの回動角度を加算すると、ψ２−６２−（ψ
２＋θ２）＝−２θ２なる量が得られ、これは、アーム
４のずれ量θ２の２倍に相当することがわかる。このこ
とは、アーム４のずれ量θ２は、アーム３を右腕形にし
て成る量ψ１だけ回動させた後、アーム４の先端を成る
基準点Ｐ（ｘ、ｙ）に持って行くために回動させたアー
ム４０回動角度、すなわ、ちψ１−θ２と、同様にアー
ム６を左腕形にして右腕形と同じ量ψ□だけ回動させた
後、アーム４の先端を基準点Ｐ（ｘ、ｙ）に合致させる
ために回動させたアーム４０回動角度、すなわち、−（
ψ２＋０２）とを加算して、これを２で割れば（相加平
均をとれば）、ずれ角θ２を割出すことができることを
表わしている。なお、このとき、アーム３０基準軸Ｘか
らの回動量は、右腕形と左腕形とで同一にすることが必
要であり、また、基準となるべき点Ｐは、結局は、関節
１の中心を通るＸ軸との垂直線上、すなわちｙ軸上の任
意の点に選ぶことができる。
第３図はこの発明の詳細な説明するための説明図である
。同図において、６，７はメモリ、８は演算装置、９は
制御装置であり、その他は第１゜２図と同様である。
。同図において、６，７はメモリ、８は演算装置、９は
制御装置であり、その他は第１゜２図と同様である。
まず、アーム３，４を同図の実線にて示す如き右腕形に
し、アーム３を所定の量だけ回動させた後、アーム４を
基準点Ｐに移動させてその回動量ψＡを図示されない位
置センサにて検出し、これをメモリ６に記憶させる。次
いで、同図の破線にて示す如き左腕形にし、アーム６を
右腕形のときと同じ量だけ回動させた後、アーム４を基
準点Ｐに移動させてその回動量ψ□を上記位置センサに
て検出し、これをメモリ７に記憶させる。なお、かかる
センサは、関節２に適宜取り付けられているものとする
。演算装置８は、メモリ６．７の内容にもとづいて、 （ψ。＋ψＢ）／２ なる演算（相加平均をめる演算）を行なうことにより、
アーム４の基準軸２からのずれ量θ２を算出する。この
場合、メモリ６．７の内容については、その方向性を考
慮することは云う迄もない。
し、アーム３を所定の量だけ回動させた後、アーム４を
基準点Ｐに移動させてその回動量ψＡを図示されない位
置センサにて検出し、これをメモリ６に記憶させる。次
いで、同図の破線にて示す如き左腕形にし、アーム６を
右腕形のときと同じ量だけ回動させた後、アーム４を基
準点Ｐに移動させてその回動量ψ□を上記位置センサに
て検出し、これをメモリ７に記憶させる。なお、かかる
センサは、関節２に適宜取り付けられているものとする
。演算装置８は、メモリ６．７の内容にもとづいて、 （ψ。＋ψＢ）／２ なる演算（相加平均をめる演算）を行なうことにより、
アーム４の基準軸２からのずれ量θ２を算出する。この
場合、メモリ６．７の内容については、その方向性を考
慮することは云う迄もない。
制御装置９は、こうして割り出されたずれ量θ２にもと
づいて、アーム４の制御を行なう。
づいて、アーム４の制御を行なう。
ここで、右腕形と左腕形の場合とで同一の基準点Ｐ（ｘ
、ｙ）に移動させる手段としては、例えば、「はめあい
」機構を採ることができ、これにより容易かつ高精度に
その位置を一致させることが可能となるものである。勿
論、この場合、基準点およびロボットの手先には、「は
めあい」を実現するための穴と軸とを適宜に形成するこ
とが必要である。
、ｙ）に移動させる手段としては、例えば、「はめあい
」機構を採ることができ、これにより容易かつ高精度に
その位置を一致させることが可能となるものである。勿
論、この場合、基準点およびロボットの手先には、「は
めあい」を実現するための穴と軸とを適宜に形成するこ
とが必要である。
こうして、演算制御装置はずれ量をめることができるの
で、このずれ量を考慮することにより、ロボットの手先
を所望の位置に正確に移動させることができる。
で、このずれ量を考慮することにより、ロボットの手先
を所望の位置に正確に移動させることができる。
この発明によれば、「はめあい」等の手段によって、ロ
ボットの手先を右腕形と左腕形とで同一の位置に移動さ
せたときのそれぞれの移動量から、基準軸よりのずれ量
を容易かつ安価に、しかも充分精度良く割出すことがで
きるので、ロボットの手先位置の調整を簡便に、しかも
高精度に行なうことができる効果がもたらされるもので
ある。
ボットの手先を右腕形と左腕形とで同一の位置に移動さ
せたときのそれぞれの移動量から、基準軸よりのずれ量
を容易かつ安価に、しかも充分精度良く割出すことがで
きるので、ロボットの手先位置の調整を簡便に、しかも
高精度に行なうことができる効果がもたらされるもので
ある。
第１図は関節形ロボットの腕部を示す原理図、第２図は
この発明の詳細な説明するための説明図、第３図はこの
発明の詳細な説明するための説明図である。 符号説明 １・・・・・・第１関節、２・・・・・・第２関節、３
・・・・・・第１アーム、４・・・・・・第２アーム、
５・・・・・・第２アーム先端部（ロボットの手先）、
６．７・・・・・・メモリ、８・・・・・・演算装置、
９・・・・・・制御装置代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１Ｆ！！！Ｊ ｗＣ２図
この発明の詳細な説明するための説明図、第３図はこの
発明の詳細な説明するための説明図である。 符号説明 １・・・・・・第１関節、２・・・・・・第２関節、３
・・・・・・第１アーム、４・・・・・・第２アーム、
５・・・・・・第２アーム先端部（ロボットの手先）、
６．７・・・・・・メモリ、８・・・・・・演算装置、
９・・・・・・制御装置代理人 弁理士 並 木 昭
夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第１Ｆ！！！Ｊ ｗＣ２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）それぞれ関節に係合され所定の平面内で回動可能な
第１．第２アームと、該第１．第２アームの第１．第２
基準軸からの移動量をそれぞれ検出する検出手段と、該
各移動量とその目標値との偏差にもとづいて所定の演算
、制御を行なう演算制御手段とを備え、少なくとも右腕
形、左腕形のいずれの形式にても動作可能な関節形ロボ
ットにおいて、まず右腕形にして第１．第２アームをそ
れぞれ所定の量ずつ回動させて第２アーム先端部を所定
の基準点に一致させたときの該第２アームの第２基準軸
からの回動量を前記検出手段にて検出し、しかる後、左
腕形にしてまず第１アームを右腕形で動かしたと同じ量
だけ回動させた後、第２アーム先端部を前記基準点に一
致させたときの第２アームの第２基準軸からの回動量を
検出手段にて検出し、各検出された回動量のその回動方
向を考慮した相加平均を前記演算制御手段にて算出する
ことにより、第２アームの第２基準軸からのずれ量を割
出すことを特徴とする関節形ロボットの基準位置割出し
方法。 ２）前記基準位置に第２アーム先端部を一致させる手段
としてはめあい機構を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の関節形ロボットの基準位置割出し
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192384A JPS60168202A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192384A JPS60168202A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60168202A true JPS60168202A (ja) | 1985-08-31 |
Family
ID=12068587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192384A Pending JPS60168202A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60168202A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6263303A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多関節ロボツトの機械原点位置補正方法 |
| JPS62282302A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-12-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 工業用ロボツトの位置検出器の補正用基本出力値検出方法及びその検出装置 |
| JPS633305A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
| JPS6344206A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-25 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | スカラ型ロボットを較正する方法 |
| FR2638115A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Quintel | Procede de calage d'un bras de robot et robots utilisant ce procede |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP2192384A patent/JPS60168202A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6263303A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-20 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多関節ロボツトの機械原点位置補正方法 |
| JPS62282302A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-12-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 工業用ロボツトの位置検出器の補正用基本出力値検出方法及びその検出装置 |
| JPS633305A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
| JPS6344206A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-25 | アメリカン テレフオン アンド テレグラフ カムパニ− | スカラ型ロボットを較正する方法 |
| FR2638115A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Quintel | Procede de calage d'un bras de robot et robots utilisant ce procede |
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