JPS6031614A - Method and apparatus for teaching robot indirectly - Google Patents

Method and apparatus for teaching robot indirectly

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Publication number
JPS6031614A
JPS6031614A JP14089483A JP14089483A JPS6031614A JP S6031614 A JPS6031614 A JP S6031614A JP 14089483 A JP14089483 A JP 14089483A JP 14089483 A JP14089483 A JP 14089483A JP S6031614 A JPS6031614 A JP S6031614A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
teaching
movement
arm
axis
Prior art date
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Pending
Application number
JP14089483A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Saihachi Koizumi
小泉 三五八
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Priority to JP14089483A priority Critical patent/JPS6031614A/en
Publication of JPS6031614A publication Critical patent/JPS6031614A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/423Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path

Abstract

PURPOSE:To attain teaching accurately for a short time by interlocking a working robot with a teaching robot corresponding to the operation shafts of the working robot and moving arms of the teaching robot while observing the operation of the working robot. CONSTITUTION:The teaching robot 1 has a coupling member 2 such as an arm having the same or similar shape as/to the working robot 12 at its operating means and the leading end part of the arm is manually operated along a required trace. The quantity of operation of operation shafts 41-4n to be changed in accordance with said operation are detected by sensors 61-6n and the detected signals are inputted to a control device 8. The device 8 prepares an instruction code for actuating the robot 12 on the basis of the detection data from respective sensors to actuate the robot 12. While monitoring the moving trace of the leading end part of the arm of the robot 12, the leading end part of the arm of the robot 1 is correctly actuated so that the required trace is obtained and the positional data of a necessary operating point are successively stored in an external storage device 10 every movement of the robot 12 to attain the teaching of the robot.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は作業用ロボットの動作軌跡をティーディングす
る方法、及び′その装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for teeing the motion trajectory of a working robot.

従来から、作業用ロボットの動作経路をティーディング
する方式として次の方式が採用されている。第1の方法
は、所定の動作軌跡に沿った動作を行なうように、命令
コードをマニユアルで又はn1算機を使用してプ[1グ
ラムし、これに基づいて作業用ロボットを作動させる方
式である。第2の方式は、リモートコントロールのティ
ーディングボックスを使用1、実際に、試行錯誤的に、
各動作軸を、個々に時系列的に作動さ「、各動作点の座
標を読取って記憶し、このデータに基づいてロボットを
作動させる方式である。第3の方式は、作業者が作業用
ロボットのアーム部先端を直接所定の動作軌跡に沿って
動かしながら、その時の動作軸の座標をロータリエンコ
ーダ等で読取り、記憶して、プレイバックさせる方式で
ある。このうち、N1の方式では、所定の軌跡に沿った
動作をする様に、命令コードを作成するのが、かなり複
雑であり困難となる。従って、いろいろな動作軌跡を作
成したり変更したりするのに時間を要するという欠点が
ある。又、第2の方式では、実際に、ロボットのアーム
を作動させる方法が、各動作軸をリモートコントロール
スイッチによって作動させる方法であるために、アーム
先端部を、精度良(所定の動作軌跡に沿って動かずこと
ができない。
Conventionally, the following method has been adopted as a method for teeing the movement path of a working robot. The first method is to program the instruction code manually or using an n1 calculator so that it moves along a predetermined movement trajectory, and then operate the work robot based on this. be. The second method uses a remote-controlled teaching box.
In this method, each operating axis is operated individually in chronological order, the coordinates of each operating point are read and memorized, and the robot is operated based on this data.The third method is to This is a method in which the tip of the arm of the robot is directly moved along a predetermined motion trajectory, and the coordinates of the motion axis at that time are read using a rotary encoder, etc., stored, and played back. It is quite complicated and difficult to create an instruction code so that the motion follows the trajectory of In addition, in the second method, the actual method of operating the robot's arm is to operate each operating axis using a remote control switch. I can't move along.

又、精度良くティーディングを行なうには、多数回の試
行錯誤による木目細かなティーディングを必要とし、テ
ィーディングに、多大の時間を必要とする。それに対し
第3の方式では、作業者が直接アームを動かして、ティ
ーディングするため、ティーディングが簡単、かつ速や
かに、比較的精度良く行なわれるという長所がある。し
かしながら、この第3の方式の様な直接ティーディング
方式は、作業用ロボットの駆動軸を出力軸の方から逆に
回転させるため、ロボットのアームの移動が重く、この
ため[−分な精度で動作軌跡に沿って作動させることは
困難である。さらに、この第3の方式を採用できるロボ
ット社は、おのずと機構−りの制限が存在する。即ち、
動作軸の駆動力の伝達に、(1)ウオームギアを用いて
いるもの、(2)ラックピニオン機構を′用いているも
の、(3)減速ギア比が大ぎく出力軸からの逆転トルク
が大きいギア機構を用いているもの、(4)ボールネジ
を使用して逆転ができないギヤー(14i、)を用いて
いるものでは、人間の手で直接アームを持って動かりこ
とができないため、直接ティーディングはできない。
In addition, in order to perform treading with high precision, it is necessary to perform treading with fine grains through trial and error many times, and treading requires a large amount of time. On the other hand, in the third method, the operator directly moves the arm to perform the teasing, which has the advantage that the teasing can be performed easily, quickly, and with relatively high precision. However, in the direct teeing method such as this third method, the drive shaft of the work robot is rotated in the opposite direction from the output shaft, so the movement of the robot arm is heavy. It is difficult to operate along the motion trajectory. Furthermore, robot companies that can adopt this third method naturally have mechanical limitations. That is,
To transmit the driving force of the operating shaft, (1) those that use a worm gear, (2) those that use a rack and pinion mechanism, and (3) those that have a large reduction gear ratio and a large reverse torque from the output shaft. (4) Gears that cannot be reversed using a ball screw (14i) cannot be moved directly by hand, so direct teeing is not possible. Can not.

そこぐ本発明は、これらの従来の欠点を改良するために
成されたものであり、アームを容易に手で動かし1qる
ティ〜ヂングロボットを使用し、ティーチングロボット
の動作軌跡と同一の動作軌跡を描く様に、作業用[Iボ
ットをティーチングロボットに連動させ、作業用ロボッ
トの動作軌跡を見ながら、ティーチングロボットのアー
ムを作動させることにより、精度良(、かつ短時間でテ
ィーチングできる方法及びその装置を提供することを目
的とする。
Therefore, the present invention has been made to improve these conventional drawbacks, and uses a teaching robot whose arm can be easily moved by hand for 1 q. It follows the same movement trajectory as the teaching robot. As shown in the figure, we have developed a method and method that allows for highly accurate (and short-time teaching) by linking the working [I-bot with the teaching robot and operating the arm of the teaching robot while observing the movement trajectory of the working robot. The purpose is to provide equipment.

即ち、本第1発明は、作業用ロボットの各動作軸に対応
した動作軸を有し、外部からそのアーム部先端部を把持
した人の力によって、そのアーム部先端部を任意の動作
経路に沿って作動させ得る機構を有したティーディング
ロボットを使用し、該ティーディングロボットのアーム
部先端部を所望の軌跡に沿って動作さUながら、 前記ティーディングロボットの有する各動作軸の、前記
アーム部先端部の動作に伴って変化J−る動作量を、検
出器によって連続的に検出し、該検出された動作量に基
づいて、前記ディーチンングロボットのアームの作動と
同時に前記作業用ロボットの各動作軸を作動させて、そ
のアーム部の先端部を、ティーチングロボツ1への作動
と連動して作動させつつ、 その作業用ロボットのアーム部先端部の動く軌跡を監視
しつつ、その軌跡が所望のものと<Tる様に、前記ティ
ーチングロボットのアーム部先端部を修正作動させ、 前記作業用ロボットの各動作軸の作IjI1石を順次記
憶することを特徴とする口/3(ットの間)妄ティーチ
イング方法から成る。
That is, the first invention has operating axes corresponding to the respective operating axes of the working robot, and the tip of the arm can be moved along an arbitrary movement path by the force of a person who grasps the tip of the arm from the outside. A teasing robot having a mechanism that can be operated along a desired trajectory is used, and while the tip of the arm portion of the teasing robot is moved along a desired trajectory, the arm of each operating axis of the teasing robot is moved. A detector continuously detects the amount of movement that changes with the movement of the tip of the part, and based on the detected amount of movement, the working robot simultaneously operates the arm of the feeding robot. While operating each of the operating axes of the robot arm and operating the tip of the arm in conjunction with the operation of the teaching robot 1, the operator monitors the movement trajectory of the tip of the arm of the working robot. 3. Correcting the tip of the arm part of the teaching robot so that the trajectory is <T to a desired one, and sequentially memorizing the movements of each movement axis of the working robot. (during training) consists of delusional teaching methods.

又、本第2発明は、作業用ロボットと、該作業用ロボッ
トの°各連結部材と同−又(ま40似の動作を行なう連
結部材と、作業用口A(ットの各連結部材を作動させる
軸となる各動作軸にλj応し、前記連結部材の移動に伴
って作動する動作軸と、該動作作用の動作量を検出する
センサとを有するティーチングロボットと、 前記各センサの出力する信号を入力し、該信号に基づい
て実時間で作業用ロボットをf[動させ、外部からの所
定の制御信号に応じて、前記作ff1nlロボットの作
動mを順次記憶する制“装置と、から成るロボットの間
接ティーチング装置に関する。
The second invention also provides a working robot, a connecting member that performs the same or similar operation as each connecting member of the working robot, and a connecting member of a working opening A. A teaching robot having an operating axis corresponding to each operating axis λj that is an operating axis and that operates in accordance with the movement of the connecting member, and a sensor that detects the amount of operation of the operating action, and an output of each of the sensors. a control device that inputs a signal, moves the working robot in real time based on the signal, and sequentially stores the operation m of the robot according to a predetermined control signal from the outside; This invention relates to an indirect teaching device for robots.

上記ティーチイングロボットは、作業llOポットの各
動作軸と対応した動作軸を有して(する。又、アーム、
間接、ボディ、リスト等のロボットの動作伝達の機構部
材である連結部材は、作業用ロボットと同−又は相似に
構成され、各連結部材の作動軌跡は、作業用ロボットの
それの作動軌跡と同一または相似形状となる。このティ
ーチイングロボットは、アーム部先端部等を外部から把
持して、人の力によって容易に動かすことができる。又
、所定の位置で伴出させることも可能である。このティ
ーチイングロボットの各動作軸には、その動作軸の移動
量を検出する検出器が設【プられている。
The teaching robot has a motion axis corresponding to each motion axis of the work IO pot.
Connecting members that are mechanical members for transmitting robot motion, such as joints, bodies, and wrists, are constructed in the same way or similar to the working robot, and the operating locus of each connecting member is the same as that of the working robot. Or a similar shape. This teaching robot can be easily moved by human power by gripping the tip of the arm portion from the outside. It is also possible to entrain it at a predetermined position. Each operating axis of this teaching robot is equipped with a detector that detects the amount of movement of the operating axis.

ここで動作軸とは、関節部を駆動するための駆動軸を言
い、動作軸の移動量を制御することによって、アーム、
関節等の移動が行なえるものを言う。
The movement axis here refers to the drive axis for driving the joints, and by controlling the amount of movement of the movement axis, the arm,
Refers to something that can move joints, etc.

したがって、関節部の回転運動に対しては、その回転中
心となる軸が動作軸である。又、ピストン等でアームを
駆動した場合には、ピストンの直線運動に沿った軸が動
作軸である。又、間接的は上記軸に対し、関連して動作
する軸も動作軸と定義することも可能である。
Therefore, for rotational movement of the joint, the axis around which the joint rotates is the motion axis. Further, when the arm is driven by a piston or the like, the axis along the linear motion of the piston is the operating axis. Moreover, an axis that indirectly operates in relation to the above-mentioned axis can also be defined as an operation axis.

この様なロボットを用いて予め教示すべき動作軌跡に沿
ってティーチイングロボットのアームの先端部をゆっく
りと動作させると、このティーチイングロボットの各動
作軸は回転し、又は、直線運動を行なう。これらの各動
作軸には、その軸の回転m1あるいは直線運動量を検出
する検出器が直接、又は間接的に設けられている。この
動作軸の動作量を検出器によ・つて検出する。この検出
器は、ポテンショメータ、フォトエンコーダ、パルスジ
ェネレータ、レゾルバ、タコジェネレータ、マグネスケ
ール等を使用することができる。これらの検出器は、各
動作軸原点に対する動作位置を常時アナログ又はディジ
タル信号として出力づ゛るもの、又は、動作軸の単位移
動毎にパルスを出力し、これを計数するもの等である。
When such a robot is used to slowly move the tip of the arm of the teaching robot along a movement locus that is to be taught in advance, each movement axis of the teaching robot rotates or moves linearly. Each of these operating axes is directly or indirectly provided with a detector that detects the rotation m1 or linear momentum of that axis. The amount of movement of this movement axis is detected by a detector. This detector can be a potentiometer, a photoencoder, a pulse generator, a resolver, a tachometer generator, a magnescale, or the like. These detectors are those that constantly output the operating position relative to the origin of each operating axis as an analog or digital signal, or those that output and count pulses for each unit movement of the operating axis.

この検出器にJ:って検出された各動作軸の移動量のデ
ータは、作業用ロボッ1〜を作動させるための命令コー
ド及びデータに変換される。即ち、ティーチングロボツ
1〜の各動作軸に設けられたセンナから検出された信号
から、各動作軸の回転角等の移動111をめ、該移動量
に対応して、作業用ロボットを作動させる命令コードを
作成するーこのM重、ティー千ングロボットのアームの
作動とほぼ同時刻に、作業用ロボットはティーチングロ
ボットの動作に連動して同−又は相似の軌跡を描く。作
業者はティーチングロボットのアームを動かしつつ、作
業用ロボットのアーム部先端の動く軌跡をみながらその
動作経路を補正する。そして、所定の動作経路を作業用
ロボットが、たどったときに、外部からのデータを記憶
する旨の制御信号に基づいて、この時の作業用ロボット
の各動作軸の座標即ち位置データが記憶される。この過
程のくり返しによって動作経路に沿って位置データが作
成されティーチングが完了する。
Data on the amount of movement of each operating axis detected by this detector is converted into command codes and data for operating the work robots 1 to 1. That is, the movement 111 of the rotation angle, etc. of each movement axis is determined from the signals detected from the sensor provided on each movement axis of the teaching robots 1 to 1, and the work robot is operated in accordance with the amount of movement. Create a command code - At approximately the same time as the arm of this M-heavy teaching robot moves, the working robot draws the same or similar trajectory in conjunction with the teaching robot's movement. While moving the arm of the teaching robot, the worker corrects the movement path while observing the movement trajectory of the tip of the arm of the working robot. Then, when the work robot follows a predetermined movement path, the coordinates of each movement axis of the work robot at this time, that is, position data, are stored based on a control signal from the outside indicating that data is to be stored. Ru. By repeating this process, position data is created along the motion path and teaching is completed.

このように本発明のティーチング方法は、アームから動
作軸へ逆方向に駆動し得るティーチイングロボットを用
いて、所定の動作軌跡に沿って手操作によって作動させ
、各動作軸の移動量を検出器によって検出し、そのデー
タに阜づいて実時間で作業用ロボットを作動させつつ、
動作経路の位置データを記憶するものである。
In this way, the teaching method of the present invention uses a teaching robot that can be driven in the opposite direction from the arm to the motion axes, is operated manually along a predetermined motion trajectory, and the amount of movement of each motion axis is detected by a detector. detects the data and operates the work robot in real time based on the data.
It stores position data of the movement path.

第1図は、本第2発明の概念を示したブロックダイアグ
ラムである。本ティ〜チイングロボットは、作業用ロボ
ットと動作機椙的に同−又は相似の形状したアーム等の
連結部材(2)を複数有している。それらの連結部材(
2)を連結J−る関節部には、例えばギア比の小さなギ
アが組込まれており、連結部材の自重では回転しない(
プれども、人間の手の外力ににつでは容易に回転し得る
ように構成されている。その動作軸41.4.2.4n
には、各センサ61.62.6nが設けられ、各センナ
は動作軸の回転量、又は直線運動量を検出する。そして
、それらの出力された電気信号は制御1装置8に入力す
る。制衡1装置8は各センサから読取られたデータに基
づ゛いて、作業用ロボツ1へ12を作動させるための命
令コードを作成覆る。その命令コードに基づいて検出時
刻どはは1「11時刻で作業用ロボットを作動させる。
FIG. 1 is a block diagram showing the concept of the second invention. This teeing robot has a plurality of connecting members (2) such as arms having the same or similar shape in terms of operating mechanism as the working robot. Those connecting members (
For example, a gear with a small gear ratio is incorporated in the joint that connects 2), and it does not rotate under the weight of the connecting member (
However, it is constructed so that it can be easily rotated by the external force of a human hand. Its operating axis 41.4.2.4n
, each sensor 61, 62, 6n is provided, and each sensor detects the amount of rotation or linear momentum of the operating axis. Then, those output electrical signals are input to the control 1 device 8. The control device 8 creates a command code for operating the work robot 1 12 based on the data read from each sensor. Based on the instruction code, the working robot is activated at the detection time 1 "11".

又、制す1!装置8には、外部からデータを記憶する指
示を与えるための制御信号が入力される。外部からその
制御信号が入力された時は、現に、作業用ロボッ1−が
作動したその詩の動作点の位置データが、外部記憶装置
10に記憶される。この様に、作業用ロボットが所望の
動作軌跡に沿って動く毎に、必要な動作点での位置デー
タが順次記憶されティーチングが行なえる。
Also, control 1! A control signal for giving an instruction to store data is input to the device 8 from the outside. When the control signal is inputted from the outside, the position data of the operating point of the poem at which the work robot 1- actually operated is stored in the external storage device 10. In this way, each time the work robot moves along a desired motion trajectory, position data at necessary motion points are sequentially stored and teaching can be performed.

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて詳しく説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on specific examples.

第2図は第2発明の実施例において使用されるティーチ
インクロボットの構成を示した斜視図である。第3図は
同じくティーチインクロボットの内部m4Rを示した機
構図である。ベース20の上には、連結部材が設番プら
れている。連結部材は、ベース20の上に設けられたコ
ラム22と、コラム22に対して一回動自在に軸支され
ているボディ24と、ボディ24に対し回動自在に軸支
されたアッパーアーム26、アッパーアーム26に対し
回動自在に軸支されている)Aファーム28、フォアア
ーム28の先端部に、それに対して回転自在に軸支され
ているリスト30と、から成りたっている。又、これら
の連結部材の連結部即らいわゆる関節部には、動作軸が
設けられている。即ち動作軸【、1、つJイスト軸41
、ショルダー軸42、エルボ軸43、リストピッチ軸4
4、リスト[1−ル軸45から成る。又、ぞれらの動作
軸の回転方向は、図示する様にそれぞれa 、’b 、
 C、d Xeとなる。リスト30には傘歯車76が設
けられ、傘歯車76はリスドロ・−ル軸44方向に、中
心軸を有づ”る2つの傘歯車74.75と係合している
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the teach-in robot used in the embodiment of the second invention. FIG. 3 is a mechanical diagram showing the internal m4R of the teach-in robot. Connecting members are mounted on the base 20. The connecting member includes a column 22 provided on the base 20, a body 24 rotatably supported on the column 22, and an upper arm 26 rotatably supported on the body 24. , A farm 28 (which is rotatably supported by the upper arm 26), and a wrist 30 which is rotatably supported by the tip of the forearm 28. Furthermore, an operating axis is provided at the connecting portion of these connecting members, that is, the so-called joint portion. That is, the operation axis [, 1, J ist axis 41
, shoulder axis 42, elbow axis 43, wrist pitch axis 4
4. List [1-consists of axis 45]. Also, the rotational directions of the respective operating axes are a, 'b, and a, respectively, as shown in the figure.
C, d Xe. The wrist 30 is provided with a bevel gear 76, which engages in the direction of the wrist roll axis 44 with two bevel gears 74, 75 having central axes.

傘歯車74.75が共に同一方向に回転Jる時は、リス
ト30は、リストピッチ軸44に対し、回動する。又、
傘歯車74.75が互いに反対方向に回転する場合には
、リスト30は、リストロール軸45を中心に回転する
。傘歯車76ど傘歯車75又は74とのギヤ比は1:4
である。傘歯車74、及び75の駆動19bには、それ
ぞれリスト外用タイミングベルト640及びリスト右用
タイミングベルト650が係合し、それらは、リスト外
用ロータリーエンコーダ64及びリスト石川[1−タリ
エンコーダ65の中心軸とそれぞれ係合している。タイ
ミングベルトの減速比は22+40である。ロータリ1
ンコーダ64は、傘歯車74の回転に同期して、その回
転速度に対応した周!111のパルス信号を出力し、ロ
ータリエンコーダ65は、傘歯車75の回転速度に対応
した周期のパルス信回転当り600パルス出力する。従
って、リストピッチ、又はリストロールの0.0825
°回転に対し、ローリ1ンコーダ64.65は1パルス
出力する。又、エルボには、■ルポ軸43に、ギアが設
(プられ、そのギアにはエルボ用タイミングベルト43
0が係合し、エルボ用タイミングベルト430は、ギア
を介してエルボ軸用ロータリエンコーダ63の回転軸と
係合している。エルボ軸43に設りられたギヤのギ〜7
比は1:4であり、タイミングベルトの減速比は1:4
、さらにロータリエンコーダは1回転当り600パルス
出力する。従って、エルボ軸43の0.0375°回転
当りn−タリエンコーダ63は1パルス出力する。
When the bevel gears 74, 75 both rotate in the same direction, the wrist 30 rotates about the wrist pitch axis 44. or,
When the bevel gears 74 , 75 rotate in opposite directions, the wrist 30 rotates about the wrist roll axis 45 . The gear ratio between bevel gear 76 and bevel gear 75 or 74 is 1:4
It is. The drives 19b of the bevel gears 74 and 75 are engaged with the external wrist timing belt 640 and the right wrist timing belt 650, respectively, and these are connected to the central shafts of the external wrist rotary encoder 64 and the wrist Ishikawa [1-tary encoder 65]. are engaged with each other. The reduction ratio of the timing belt is 22+40. rotary 1
The encoder 64 synchronizes with the rotation of the bevel gear 74 and rotates the rotation speed corresponding to the rotation speed of the bevel gear 74. The rotary encoder 65 outputs 600 pulse signals per pulse signal rotation with a period corresponding to the rotation speed of the bevel gear 75. Therefore, 0.0825 of the wrist pitch or wrist roll
The roller 1 encoder 64, 65 outputs 1 pulse for each rotation. In addition, a gear is installed on the report shaft 43 of the elbow, and a timing belt 43 for the elbow is attached to the gear.
0 is engaged, and the elbow timing belt 430 is engaged with the rotating shaft of the elbow shaft rotary encoder 63 via a gear. Gear ~7 of the gear installed on the elbow shaft 43
The ratio is 1:4, and the timing belt reduction ratio is 1:4.
, and the rotary encoder outputs 600 pulses per revolution. Therefore, the n-tary encoder 63 outputs one pulse per 0.0375° rotation of the elbow shaft 43.

又、ショルダ軸42には、ギアが設けられ、そのギアに
はショルダ用タイミングベルト62oが係合し、ショル
ダ用タイミングベルト620は、ショルダ用ロークリエ
ンコーダ62のギアと係合している。ショルダ軸42に
設けられたギA7のギヤ化は1:110であり、タイミ
ングベルトの減速比は37:80である。ロータリエン
コーダは1回転につき100パルスの信号を出力Jる。
Further, the shoulder shaft 42 is provided with a gear, and the shoulder timing belt 62o is engaged with the gear, and the shoulder timing belt 620 is engaged with the gear of the shoulder low rotation encoder 62. The gear ratio of the gear A7 provided on the shoulder shaft 42 is 1:110, and the reduction ratio of the timing belt is 37:80. The rotary encoder outputs a signal of 100 pulses per revolution.

従ってショルダ軸のo、oi・56回転当り、ロータリ
エンコーダは1パルス出力する。又、ウェスト軸41に
はギアが設(ブられ、ギヤはウェストllll11用ロ
ータリエンコーダ61の中心軸と係合している。
Therefore, the rotary encoder outputs one pulse per o, oi, 56 rotations of the shoulder shaft. Further, a gear is provided on the waist shaft 41, and the gear engages with the central shaft of the rotary encoder 61 for the waist llll11.

このギヤ比は1:100であり、1回転当り100パル
ス出力するロークリエンコーダを用いているのでウェイ
ト軸の0.036°回転当り、ロータリエンコーダ61
は1パルス出力する。
This gear ratio is 1:100, and since a rotary encoder that outputs 100 pulses per rotation is used, the rotary encoder outputs 61 pulses per 0.036° rotation of the weight shaft.
outputs 1 pulse.

又、上記各軸の機械原点を検出するために、リミットス
イッチ641.642.631.621.611が、そ
れぞれ設(プられている。
In addition, limit switches 641, 642, 631, 621, and 611 are provided to detect the mechanical origin of each axis.

第4図は、本実施例装置の電気系統の414成を示した
ブロックダイアグラムである。水制御I装置8は、コン
ピュータシステム80を含む。コンピュータシステム8
0は、CPIJ及び記憶装置から成り、それは、外部記
憶装置10.キャラクタディスプレイ82、キーボード
83、プリンタ84、及びマルチプレクサ800と接続
されている。そのマルチプレクサ800には、前記ロー
タリエンコーダ61〜65の出力パルスを、それぞれカ
ウントするカウンタ801〜805が、接続されている
。又、カウンタの値は、それぞれ液晶ディスプレイ81
0に表示することができる。
FIG. 4 is a block diagram showing the 414 configuration of the electrical system of the device of this embodiment. Water control I device 8 includes a computer system 80 . computer system 8
0 consists of CPIJ and storage, which includes external storage 10.0. It is connected to a character display 82, a keyboard 83, a printer 84, and a multiplexer 800. The multiplexer 800 is connected to counters 801 to 805 that count the output pulses of the rotary encoders 61 to 65, respectively. Further, the values of the counters are displayed on the liquid crystal display 81.
0 can be displayed.

又、コンピュータシステム80には作業用ロボット12
が接続されている。作業用ロボット12は駆動ユニット
を含み、コンピュータシステム80から出力される命令
コードに応じてその各動作軸を作動する。
The computer system 80 also includes a working robot 12.
is connected. The work robot 12 includes a drive unit and operates each of its operating axes in response to command codes output from the computer system 80.

第5図は、本発明装置のコンピュータの処理を示すフロ
ーチャートである。計算機はステップ100から動作を
開始し、作業用ロボットを機械原点に復帰する命令を出
力し、ステップ300で示す様に該ロボットを機械原点
にセットする。次にステップ102で、動作の基準位置
を1幾械原点に設定する。次にステップ104で位置デ
ータを記憶するためのデータファイルをオープンづる。
FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the computer of the apparatus of the present invention. The computer starts its operation at step 100, outputs a command to return the working robot to the mechanical origin, and sets the robot at the mechanical origin as shown in step 300. Next, in step 102, the reference position of the operation is set at the 1-geomachine origin. Next, in step 104, a data file for storing position data is opened.

次にステップ106に移りキーボード7JXらのill
 4UI t^報を読み取る。
Next, the process moves to step 106 and the illumination of the keyboard 7JX etc.
4UI Read the information.

一方、81粋機をスタートさせると同時t31′「業者
は、ステップ200で示すようにティーチングロボット
のティーチングアームを機械原点へセラ1〜する。その
(幾械原点へのセラ+−1ま各動イ乍φ山に設(プられ
ているリミットスイッチからの信号を検出することにJ
一つて行うことができる。次(二作業者はステップ20
2に示ずようにキーボードh\らティーチングの準備が
できた旨の1lil+ 11111情−と、教示位置番
号Nを入力づ−る。そして、ステップ106で泪w機は
その情報を読取り、ステップ108で、作動開始を示す
制υ[1情報が読取られIこ場合には、次のステップ1
10において、前記ロークリエンコーダの各カウンタ8
01〜805をリセットする信号を出力する。
On the other hand, when starting the 81 machine, at the same time t31', the contractor moves the teaching arm of the teaching robot to the machine origin as shown in step 200. In order to detect the signal from the limit switch installed on the
You can do one thing. Next (step 20 for second worker)
As shown in Figure 2, the keyboard h\ inputs 1li1111 information indicating that teaching is ready and the teaching position number N. Then, in step 106, the machine reads the information, and in step 108, the control υ[1 information indicating the start of operation is read.
10, each counter 8 of the row reencoder
Outputs a signal to reset 01 to 805.

次に計II l!!は、ステップ112に移りIの値を
5にセラhする。即ち、このIの初I!l1(i(f<
よ、動作軸の数と一致している。次にステップ114に
移り、各ロークリエンコーダに、接続されているカウン
タの値を読取る。そしてステップ116でその値を変数
A<1>として記憶する。
Next, total II l! ! Then, the process moves to step 112 and the value of I is set to 5. In other words, this I's first I! l1(i(f<
Yes, it matches the number of motion axes. Next, the process moves to step 114, and the value of the counter connected to each row encoder is read. Then, in step 116, the value is stored as variable A<1>.

次にステップ118に移りIの値を、1つ減棹し、ステ
ップ120において、■の値が零か否かを判定する。零
の場合には全てのカウンタの値を読取ったことになり、
ステップ122において、作業用ロボットを作動させる
ために、ティーチングロボットのアーム回転角と作業用
[1ポツトのそれとが一致する様に、データ変換を行な
う。次にステップ124において、ポジションデータを
作成する。すなわち、この場合には、r P S j命
令コード及び位置番号Nとデータ変換された数値B(1
)〜B(5)−から成る作業用ロボツ1〜の各動作軸の
座標パラメータが所定の形式で作成される。
Next, the process moves to step 118, and the value of I is decreased by one, and in step 120, it is determined whether the value of ■ is zero. If it is zero, it means that all counter values have been read,
In step 122, in order to operate the working robot, data conversion is performed so that the arm rotation angle of the teaching robot matches that of the working [1 pot]. Next, in step 124, position data is created. That is, in this case, r P S j instruction code, position number N, and data converted numerical value B (1
) to B(5)- are created in a predetermined format.

次にステップ124において作成されたポジションセッ
ト命令コードの示す位置と同じ位置になるまで作業用ロ
ボットを作動させる命令を出力する。
Next, in step 124, a command is output to operate the work robot until it reaches the same position as indicated by the position set command code created.

すると、ステップ302で示すように、作業用ロボット
は、ティーチングアームの作動に追随してティーチング
アームと同じ位置まで動作する。ステップ128は作業
用ロボットの動作が完了したか否かを検出するステップ
であり、動作が完了するまで同じステップで待機する。
Then, as shown in step 302, the work robot follows the operation of the teaching arm and moves to the same position as the teaching arm. Step 128 is a step of detecting whether the operation of the working robot is completed or not, and the robot waits at the same step until the operation is completed.

動作が完了した場合にはステップ130に移り、キーボ
ードからのデータを読取る。
If the operation is complete, the process moves to step 130 to read data from the keyboard.

作業者は前記ステップ202でティーチング開始の制御
情報を入力した後、ステップ204に示ザようにティー
チングロボットのアームをもって所定の動作軌跡に沿っ
て動作させる。すると、前)ボしたね1に、Ht粋機の
ステップ114〜140のくり返しによって作業用ロボ
ットは、ティーチングロボットのアームの動作軌跡に沿
って、はぼ同時刻で、それに追随して動作する。作業者
は作業用1]ボツトの動作軌跡をみながらティーチング
アームを試行錯誤的に作動させる。そしてステップ20
6に進み、作業用ロボットの動作経路が正しい場合には
、その動作点の位置データを記憶する指令のための記憶
#i!I御信号閉信号テップ208で入力する。計算機
は、ステップ132で位置データを記憶するための制御
信号Mが入力されたかどうかを判定し、入力された場合
にはステップ134で、ステップ124で作られた位置
データを表示し、ステップ136で、その位置データを
フロッピィディスクに出力する。その後ステップ138
で、教示位置番号を自動的に1だレプ更新し、ステップ
112に戻り、作業用ロボットをティーチングロボット
の動作に追随するさせる処理にもどる。この様に、作業
者は、この過程を繰返しながら、作業用ロボットをティ
ーチングロボットに同期させながら動かし、所定の動作
経路の任意の位置における位置データを記憶し、ティー
チングすることができる。
After the operator inputs control information for starting teaching in step 202, the operator moves the arm of the teaching robot along a predetermined motion trajectory as shown in step 204. Then, by repeating steps 114 to 140, the working robot moves at approximately the same time and following the movement locus of the arm of the teaching robot. The operator operates the teaching arm by trial and error while observing the motion trajectory of the bot. and step 20
Proceed to step 6, and if the operating path of the working robot is correct, store #i! for a command to store the position data of the operating point! The I control signal close signal is input at step 208. The computer determines whether a control signal M for storing position data has been input in step 132, and if so, in step 134 displays the position data created in step 124, and in step 136 , and outputs the position data to a floppy disk. Then step 138
Then, the teaching position number is automatically updated by 1, and the process returns to step 112 to return to the process of causing the working robot to follow the movement of the teaching robot. In this way, the worker can repeat this process, move the working robot in synchronization with the teaching robot, store position data at any position on the predetermined motion path, and teach.

ステップ208において、常に記憶制御信号Mを入力し
たまま、ティーチングアームを作動させれば、微細分割
された位置データが時系列的に順次作成されることにな
る。即ち、記憶制御信号を移動経路の所定の位置に達し
た時に入力すれば、FTP教示ができ、又、記憶制御信
号を入力しつつティーチングアームを作動させた場合に
は、CP教示ができる。又、作業者のステップ208で
、ティーチングが完了した時に、その完了した旨の(8
@ Fを入力すると81算機はステップ140で、それ
を判定し、ステップ142に移り位置データのデータフ
ァイルをクローズして停止する。
In step 208, if the teaching arm is operated while the memory control signal M is always being input, finely divided position data will be created in chronological order. That is, if the memory control signal is input when the robot reaches a predetermined position on the moving route, FTP teaching can be performed, and if the teaching arm is operated while inputting the memory control signal, CP teaching can be performed. Also, when the teaching is completed in step 208 of the operator, a message (8
When @F is input, the 81 calculator judges this in step 140, moves to step 142, closes the data file of position data, and stops.

以上、要するに本発明方法、及びその装置は、人間の手
によって動作可能なアーム部及び連結機構を有したティ
ーチングアーム1〜を使用し、その先仝;1(を所定の
軌跡に沿って作動さゼ、ティーチイングロボットの動作
軸の移動量を検出器によって検出し、この検出された値
に基づいて作業用ロボッ1〜をティーチングロボットの
動作点と同じ動作点に達づ゛るj;うに同時刻に作動さ
Uつつティーチングを行ない、所定の位置に達した詩に
制御信号を入力し、この位置データを記憶りることによ
って作業用ロボツ1へのティーチングを行なう方法及び
その装置である。
In summary, the method and device of the present invention use a teaching arm 1 to 1 having an arm portion and a connecting mechanism that can be operated by human hands, and the teaching arm 1 is operated along a predetermined trajectory. The amount of movement of the operating axis of the teaching robot is detected by a detector, and based on this detected value, the working robot 1~ is brought to the same operating point as the teaching robot. This is a method and apparatus for teaching a working robot 1 by performing teaching while operating at a time, inputting a control signal to a robot that has reached a predetermined position, and storing this position data.

従って、本発明方法および装置によれば、ティーチイン
グロボットはモータ、ピストン等の駆動源を配設してい
ないので、その連結部材は、軽量に作成でき、その動作
軸には、ギア比の比較的小さなものを使用し、その軸に
は検出器のみが接続されているので、ティーチングアー
ムの作動がなめらかに、わずかの力で行える。又、ティ
ーチングロボットを動かすのと同期して作業用[1ボツ
トも動作するために、作業者は、作業用ロボットの作動
軌跡をみながらティーチングすればよいので、ティーチ
ングロボットと、作業用ロボットの回転iPaのクリア
ランスの差に基づ(誤差がなく、ティーチングロボット
と作業用ロボットの機械原点の位置を必ずしも一致させ
る必要はない。従って、ティーチング効率が高く、精度
の良いティーチングができる。さらに、従来のダイレク
トティーチイングの様に、作業用ロボットを直接作動さ
ぼるのではなく、軽量のティーチイングロボットを用い
ているため、動作がなめらかであり、したがってティー
チングの精度が高い。
Therefore, according to the method and device of the present invention, since the teaching robot is not provided with a driving source such as a motor or a piston, its connecting member can be made lightweight, and its operating axis has a gear ratio. Since the teaching arm is small in size and only the detector is connected to its shaft, the teaching arm can be operated smoothly and with little force. In addition, since the working robot moves in synchronization with the movement of the teaching robot, the worker only has to teach while watching the operating trajectory of the working robot, so the rotation of the teaching robot and the working robot Based on the difference in the clearance of the iPa (there is no error, the mechanical origin positions of the teaching robot and the working robot do not necessarily have to match. Therefore, teaching efficiency is high and teaching can be performed with high precision. Unlike direct teaching, where a working robot is not directly activated, a lightweight teaching robot is used, so the movement is smooth and the teaching accuracy is high.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明装置の概念を示したブロックダイアグラ
ムである。第2図は本発明装置の実施例で使用したティ
ーディングロボットの構成を示した斜視図である。第3
図は同実施例装置のテイーヂイングロボッ1〜の内部I
i!構を示す機構図である。 第4図は同実施例装置の電気系統の構成を示したブロッ
ク図である。第5図は同実施例で使用した計算機の処理
を示すフローチヤードである。 1・・・ティーブングロボット 12・・・作業用ロボット 20・・・ベース 22・・・コラム 24・・・ボディ 26・・・アッパーアーム 28・・・フォアアーム3
0・・・リスト 41・・・ウェイスト軸112・・・
ショルダ軸 43・・・エルボ軸44・・・リストピツ
チ軸 45・・・リストロール軸 61.62.63.64.65
FIG. 1 is a block diagram showing the concept of the device of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a teeing robot used in an embodiment of the apparatus of the present invention. Third
The figure shows the interior of the teaching robot 1~ of the same embodiment device.
i! FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the electrical system of the device according to the embodiment. FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the computer used in the same example. 1... Teabung robot 12... Working robot 20... Base 22... Column 24... Body 26... Upper arm 28... Forearm 3
0...List 41...Waste axis 112...
Shoulder axis 43...Elbow axis 44...Wrist pitch axis 45...Wrist roll axis 61.62.63.64.65

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)作業用ロボッ1−の各動作軸に対応した動作軸を
有し、外部からそのアーム部先端部を把持した人の力に
よって、そのアーム部先端部を任意の動作経路に沿って
作動させ得る機構を有したティーチイングロボットを使
用し、 該ティーチイングロボットのアーム部先端部を所望の軌
跡に沿って動作させながら、 前記ティーチイングロボットの右Jる各動作軸の、前記
アーム部先端部の動作に伴って変化する動作量を、検出
器によって連続的に検出し、該検出された動作量に基づ
いて、前記ティーチングロボット〜のアームの作動と同
時に前記作業用ロボッ1〜の各動作軸を作動させて、そ
のアーム部の先端部を、ティーチングロボットの作動と
連動して作動させつつ、 その作業用ロボットのアーム部先端部の動く軌跡を監視
しつつ、その軌跡が所望のものとなる様に、前記ティー
チングロボットのアーム部先端部を修正作動させ、 前記作業用ロボットの各動作軸の作動量を順次記憶する
ことを特徴とするロボットの間接ティーチイング方法。
(1) It has a movement axis corresponding to each movement axis of the work robot 1-, and the tip of the arm is actuated along an arbitrary movement path by the force of a person who grasps the tip of the arm from the outside. using a teaching robot having a mechanism that allows the teaching robot to move the tip of the arm of the teaching robot along a desired trajectory; A detector continuously detects the amount of movement that changes with the movement of the part, and based on the detected amount of movement, each movement of the working robot 1 is performed simultaneously with the operation of the arm of the teaching robot 1. While operating the axis and moving the tip of the arm in conjunction with the operation of the teaching robot, the user monitors the trajectory of the tip of the arm of the working robot to ensure that the trajectory is the desired one. A method for indirect teaching of a robot, comprising: correcting the tip of the arm of the teaching robot, and sequentially storing the amount of operation of each movement axis of the working robot.
(2)前記動作軸の動作量は、動作軸の回転角又は、動
作軸の回転角及び回転速変であ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間接ティーチイング
方法。
(2) The indirect teaching method for a robot according to claim 1, wherein the amount of movement of the movement axis is a rotation angle of the movement axis, or a change in the rotation angle and rotation speed of the movement axis.
(3)作業用ロボットと、 該作業用ロボットの各連結部材と同−又は相似の動作を
行なう連結部材と、作業用[1ボツトの各連結部材を作
動させる軸となる各動作軸に対応し、前記連結部材の移
動に伴って作動する11作軸と、該動作作用の動作量を
検出するセンサとを有するティーチングロボットと、 前記各センサの出力する信号を入力し、該信号に基づい
て実時間で作業用ロボットを作動さV1外部からの所定
の制御信丹に応じて、前記作業用ロボッ(〜の作動口を
順次記憶する制m装置と、から成るロボットの間接ティ
ーチング装置。
(3) A working robot, a connecting member that performs the same or similar movement as each connecting member of the working robot, and a working robot that corresponds to each operating axis that operates each connecting member of the working robot. , a teaching robot having 11 operation axes that operate in accordance with the movement of the connecting member, and a sensor that detects the amount of operation of the operation; and a teaching robot that receives signals output from each of the sensors and performs execution based on the signals. An indirect teaching device for a robot, comprising: a control device that sequentially stores the operating ports of the working robot (~) in response to a predetermined external control signal that operates the working robot at a given time.
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