JPS6095606A - ロボツトの保安装置 - Google Patents
ロボツトの保安装置Info
- Publication number
- JPS6095606A JPS6095606A JP58203551A JP20355183A JPS6095606A JP S6095606 A JPS6095606 A JP S6095606A JP 58203551 A JP58203551 A JP 58203551A JP 20355183 A JP20355183 A JP 20355183A JP S6095606 A JPS6095606 A JP S6095606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- zone
- start zone
- movable axes
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
- B25J9/1676—Avoiding collision or forbidden zones
-
- 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
-
- 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
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49157—Limitation, collision, interference, forbidden zones, avoid obstacles
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、ロボットの可動軸と障害物との干渉を未然に
防止するロボットの保安装置に関するものである。
防止するロボットの保安装置に関するものである。
〈従来技術〉
一般に垂直多関節型ロボソ）１０は、第２図。
第３図に示すように垂直軸線回りに旋回可能な肩部１２
と、水平軸線回りに旋回可能な第１アーム１３、第２ア
ーム１４、手首部１５とがらなり、作業者はロボット１
０が障害物５ｏにぶつがらないように操作盤を用いてロ
ボットｌｏの動作を教示する。手首部１５の中心点Ｇが
教示通りに開始点Ａから次の点Ｂまで移動すれば、ロボ
ット１゜は障害物５０にぶつかる恐れがないが、ロボッ
ト１０が一連の作業を終了してから作業者によってロボ
ット１０のコントローラの電源がＯＮされるロボットＩ
Ｏの停止期間にロボソ１−１０と人間等の移動体とが干
渉して開始点Ａにおける手首部工５の中心点ＧがＧ′へ
ずれる可能性がある。もし中心点ＧがＧ′へずれた状態
で次の点Ｂへ移動させると障害物５０とロボット１０が
ぶつかり、ロボットＩＯが破壊する問題がある。
と、水平軸線回りに旋回可能な第１アーム１３、第２ア
ーム１４、手首部１５とがらなり、作業者はロボット１
０が障害物５ｏにぶつがらないように操作盤を用いてロ
ボットｌｏの動作を教示する。手首部１５の中心点Ｇが
教示通りに開始点Ａから次の点Ｂまで移動すれば、ロボ
ット１゜は障害物５０にぶつかる恐れがないが、ロボッ
ト１０が一連の作業を終了してから作業者によってロボ
ット１０のコントローラの電源がＯＮされるロボットＩ
Ｏの停止期間にロボソ１−１０と人間等の移動体とが干
渉して開始点Ａにおける手首部工５の中心点ＧがＧ′へ
ずれる可能性がある。もし中心点ＧがＧ′へずれた状態
で次の点Ｂへ移動させると障害物５０とロボット１０が
ぶつかり、ロボットＩＯが破壊する問題がある。
動作範囲の設定として、特開昭５１−１３７２６６号公
報に示すようにロボットの一連の動作における上限、下
限の動作範囲を設定したものがあるが、こればロボット
の暴走を防止することを目的とするものであり、一連の
動作内に障害物が設定された場合、ロボットと障害物と
の干渉防止には適用できない。仮りにロボソ１〜と障害
物とが干渉する干渉ゾーンを設定し、ロボットの一連の
動作中にロボソ１−の位置を確認しながらロボットと干
渉物との干渉を防止しようとした場合、干渉ゾーンが複
雑であるので干渉ゾーンの設定が困難であるとともにロ
ボットの位置を確認しながら干渉ゾーン内にロボットが
入ったかどうか確認しなければならないので制御が複雑
になる問題がある。
報に示すようにロボットの一連の動作における上限、下
限の動作範囲を設定したものがあるが、こればロボット
の暴走を防止することを目的とするものであり、一連の
動作内に障害物が設定された場合、ロボットと障害物と
の干渉防止には適用できない。仮りにロボソ１〜と障害
物とが干渉する干渉ゾーンを設定し、ロボットの一連の
動作中にロボソ１−の位置を確認しながらロボットと干
渉物との干渉を防止しようとした場合、干渉ゾーンが複
雑であるので干渉ゾーンの設定が困難であるとともにロ
ボットの位置を確認しながら干渉ゾーン内にロボットが
入ったかどうか確認しなければならないので制御が複雑
になる問題がある。
〈発明の目的〉
上述した問題点を解決すべく本発明の目的とするところ
は、簡単な制御でもってロボットと障害物との干渉を未
然に防止できるロボットの保安装置を提供することであ
る。
は、簡単な制御でもってロボットと障害物との干渉を未
然に防止できるロボットの保安装置を提供することであ
る。
〈発明の構成〉
第１図は本発明を明示するための全体構成図である。互
いに順次連結した複数の可動軸の先ｉ／ｆ：ｆ部の位置
を、各可動軸の位置を検出する各位置検出器の信号に基
づいて演算手段にて演算し、複数の可動軸の先０１Ｍ１
部を次の位置へ移動させる際に可動軸と障害物とが干渉
しない可動軸の駆動開始に良い開始ゾーンデータを記憶
装置に記１．１させ、各駆動軸の駆動開始時に複数の可
動軸の先端部の位置を演算した演算信号を受信するとと
もに記１．＃装置内の開始ゾーンデータを呼ひ出し、可
動軸の先端部が開始ゾーン内にあればロボットの動作順
序を設定したプログラムデータを実行し、なシフれば異
常表示する開始ゾーン判定手段を設けたものである。
いに順次連結した複数の可動軸の先ｉ／ｆ：ｆ部の位置
を、各可動軸の位置を検出する各位置検出器の信号に基
づいて演算手段にて演算し、複数の可動軸の先０１Ｍ１
部を次の位置へ移動させる際に可動軸と障害物とが干渉
しない可動軸の駆動開始に良い開始ゾーンデータを記憶
装置に記１．１させ、各駆動軸の駆動開始時に複数の可
動軸の先端部の位置を演算した演算信号を受信するとと
もに記１．＃装置内の開始ゾーンデータを呼ひ出し、可
動軸の先端部が開始ゾーン内にあればロボットの動作順
序を設定したプログラムデータを実行し、なシフれば異
常表示する開始ゾーン判定手段を設けたものである。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図、第３図において１０は垂直多関節型ロボットで
あり、ロボット１０はベーズ１１と、垂直軸線回りに旋
回可能な肩部１２と、水平軸線回りに旋回可能な第１ア
ーム１３、第２アーム１４、手首部１５とからなり、こ
の手首部１５には各種の工具が取付けられるようになっ
ている。
あり、ロボット１０はベーズ１１と、垂直軸線回りに旋
回可能な肩部１２と、水平軸線回りに旋回可能な第１ア
ーム１３、第２アーム１４、手首部１５とからなり、こ
の手首部１５には各種の工具が取付けられるようになっ
ている。
次にロボット１０の制御回路について説明する。
第４図において２０は肩部１２を駆動させるサーボモー
タであり、このサーボモータ２０はドライブユニット２
１に接続されている。ドライブユニット２１はインタフ
ェース２２に接続され、インタフェース２２はコンピュ
ータ２３に接続されている。２４は肩部１２の旋回角度
を検出するアブソリュート型エンコーダであり、このエ
ンコーダ２４はドライブユニット２１およびインタフェ
ース２２に接続されている。
タであり、このサーボモータ２０はドライブユニット２
１に接続されている。ドライブユニット２１はインタフ
ェース２２に接続され、インタフェース２２はコンピュ
ータ２３に接続されている。２４は肩部１２の旋回角度
を検出するアブソリュート型エンコーダであり、このエ
ンコーダ２４はドライブユニット２１およびインタフェ
ース２２に接続されている。
サーボモータ２０とドライブユニット２１とインタフェ
ース２２とで肩部１２の駆動回路２５を構成し、第１ア
ーム１３、第２アーム１４にも駆動回路２５と同様な駆
動回路２６，２７．２８が設けられ、駆動回路２６，２
７．２８はコンピュータ２３に接続されている。３０は
作業者が後述するプログラムデータおよび開始ゾーンデ
ータを入力する操作盤であり、この操作盤３０はインタ
フェース３１を介してコンピュータ２３に接続されてい
る。３２は異常等を表示する表示盤であり、この表示盤
３２ばインクフェース３３を介してコンピュータ２３に
接続されている。
ース２２とで肩部１２の駆動回路２５を構成し、第１ア
ーム１３、第２アーム１４にも駆動回路２５と同様な駆
動回路２６，２７．２８が設けられ、駆動回路２６，２
７．２８はコンピュータ２３に接続されている。３０は
作業者が後述するプログラムデータおよび開始ゾーンデ
ータを入力する操作盤であり、この操作盤３０はインタ
フェース３１を介してコンピュータ２３に接続されてい
る。３２は異常等を表示する表示盤であり、この表示盤
３２ばインクフェース３３を介してコンピュータ２３に
接続されている。
３４はコンピュータ２３と接続されるメモリーであり、
このメモリー３４には第５図に示すようにコントロール
プログラム３５、動作プログラム３６、演算プログラム
３７、ゾーン設定プログラム３８、開始ゾーンデータ３
９およびプログラムデータ４０が格納されている。
このメモリー３４には第５図に示すようにコントロール
プログラム３５、動作プログラム３６、演算プログラム
３７、ゾーン設定プログラム３８、開始ゾーンデータ３
９およびプログラムデータ４０が格納されている。
作業者が操作盤３０を用いてロボットｌＯの動作順序を
教示することによりメ−そり−３４内にプログラムデー
タ４０として格納され、格納されたプログラムデータ４
０をコンピュータ２３により呼び出し、プログラムデー
タ４０を実行するとロボットＩＯは教示された動作順序
で動くようになっている。
教示することによりメ−そり−３４内にプログラムデー
タ４０として格納され、格納されたプログラムデータ４
０をコンピュータ２３により呼び出し、プログラムデー
タ４０を実行するとロボットＩＯは教示された動作順序
で動くようになっている。
第３回に示すように手首部１５の中心点Ｇを開始点Ａか
ら次の点Ｂへ移動させる際に、ロボット１０と障害物５
０との干渉を防止する開始ゾーンデータ３９ば作業者に
よって操作盤３０を介して入力され、メモリー３４内に
格納されるようになっている。ロボット１０の駆動開始
時にコンピュータ２３によって開始ゾーンデータ３９が
呼び出されると、ゾーン設定プログラム３８によって第
２図、第３図に示すような開始ゾーンＤが設定されるよ
うになっている。
ら次の点Ｂへ移動させる際に、ロボット１０と障害物５
０との干渉を防止する開始ゾーンデータ３９ば作業者に
よって操作盤３０を介して入力され、メモリー３４内に
格納されるようになっている。ロボット１０の駆動開始
時にコンピュータ２３によって開始ゾーンデータ３９が
呼び出されると、ゾーン設定プログラム３８によって第
２図、第３図に示すような開始ゾーンＤが設定されるよ
うになっている。
ロボットｌＯの手４部１５の中心点Ｇは、駆動回路２５
，２６，２７．２８内のエンコーダ２４ニヨって肩部Ｉ
２、第１アーム１３、第２アーム１４、手首部１５の旋
回角度を検出してこの旋回角度を演算プログラム３７に
設定された演算式に算入し、座標として算出されるよう
になっている。
，２６，２７．２８内のエンコーダ２４ニヨって肩部Ｉ
２、第１アーム１３、第２アーム１４、手首部１５の旋
回角度を検出してこの旋回角度を演算プログラム３７に
設定された演算式に算入し、座標として算出されるよう
になっている。
ロボット１０の駆動開始時に開始ゾーンの信号と手首部
１５の中心点Ｇを演算した演算信号に基づいてコンピュ
ータ２３によって開始ゾーンＤ内に手首部１５の中心点
Ｇがあるかどうか判定され、あればプログラムデータ４
０を実行し、なければプログラムデータ４０の実行を中
止して表示盤３２に異常表示し、ロボソＩ・１０を停止
させるようにならている。
１５の中心点Ｇを演算した演算信号に基づいてコンピュ
ータ２３によって開始ゾーンＤ内に手首部１５の中心点
Ｇがあるかどうか判定され、あればプログラムデータ４
０を実行し、なければプログラムデータ４０の実行を中
止して表示盤３２に異常表示し、ロボソＩ・１０を停止
させるようにならている。
第６図のフローチャー１・に基づいて開始ゾーン確認動
作について説明する。ロボットのコントローラの電源を
ＯＮにすると、コンピュータ２３によるメモリー３４内
の開始ゾーンデータ３９の読出しが行われ、次に駆動回
路２５，２６，２７゜２８のエンコーダ２４からの検知
信号によりコンピュータ２３によって手首部１５の中心
点Ｇの座標をめる演算が行われる。さらにコンピュータ
２３により手首部１５の中心点Ｇが開始ゾーンＤ内にあ
るかどうかの判定が行われる。千４部１５の中心点Ｇが
開始ゾーンＤ内になりればコンピュータ２３によりイン
タフェース３３を介して表示盤３２に異富表示し、ロホ
、７１−１０の動きを停止する。手首部１５の中心点Ｇ
が開始ゾーンＤ内にあればコンピュータ２３によりメモ
リー３４内のプログラムデータ４０の読出しが行われ、
このプログラムデータ４０に基づいてコンピコ、−夕２
３によりインタフェース２２、ドライブユニット２１を
介してサーボモータ２０を駆動させ、ロボット１０に所
要の動作を行わせる。プログラムエンドが確認されると
ロボット１０は停止する。
作について説明する。ロボットのコントローラの電源を
ＯＮにすると、コンピュータ２３によるメモリー３４内
の開始ゾーンデータ３９の読出しが行われ、次に駆動回
路２５，２６，２７゜２８のエンコーダ２４からの検知
信号によりコンピュータ２３によって手首部１５の中心
点Ｇの座標をめる演算が行われる。さらにコンピュータ
２３により手首部１５の中心点Ｇが開始ゾーンＤ内にあ
るかどうかの判定が行われる。千４部１５の中心点Ｇが
開始ゾーンＤ内になりればコンピュータ２３によりイン
タフェース３３を介して表示盤３２に異富表示し、ロホ
、７１−１０の動きを停止する。手首部１５の中心点Ｇ
が開始ゾーンＤ内にあればコンピュータ２３によりメモ
リー３４内のプログラムデータ４０の読出しが行われ、
このプログラムデータ４０に基づいてコンピコ、−夕２
３によりインタフェース２２、ドライブユニット２１を
介してサーボモータ２０を駆動させ、ロボット１０に所
要の動作を行わせる。プログラムエンドが確認されると
ロボット１０は停止する。
上述した実施例は、垂直多関節型ロボットを例にあげて
述べたが、水平多関節型ロボット、垂直座標型ロボット
にも適用できることは勿論のことである。
述べたが、水平多関節型ロボット、垂直座標型ロボット
にも適用できることは勿論のことである。
また複数のプログラムデータを設定した場合、各プログ
ラムデータ間に次のプログラムデータの実行に良い開始
ゾーンデータを設定しても良い。
ラムデータ間に次のプログラムデータの実行に良い開始
ゾーンデータを設定しても良い。
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明においては、複数の可動軸の先
端部を次の点へ移動させる際に可動軸と障害物とが干渉
しないように可動軸の駆動開始に良い開始ゾーンデータ
を記憶装置に記憶させ、各可動軸の駆動開始時に複数の
可動軸の先端の位置を演算した演算信号を受信するとと
もに記憶装置内の開始ゾーンデータを呼び出し、開始ゾ
ーン判定手段により複数の可動軸の先端部が開始ゾーン
内にあればロボットの動作順序を設定したプログラムデ
ータを実行し、なければ界雷表示してロボットの動きを
停止させるようにしたので、ロボットと障害物との干渉
を未然に防止できる利点がある。また、複数の可動軸の
先θ１１ｊ部の位置を當時確認するのではなく、可動軸
の駆動開始時のめに複数の可動軸の先端部が開始ゾーン
にあるがどうが確認するようにしたので制御が筒中にで
きる長所がある。
端部を次の点へ移動させる際に可動軸と障害物とが干渉
しないように可動軸の駆動開始に良い開始ゾーンデータ
を記憶装置に記憶させ、各可動軸の駆動開始時に複数の
可動軸の先端の位置を演算した演算信号を受信するとと
もに記憶装置内の開始ゾーンデータを呼び出し、開始ゾ
ーン判定手段により複数の可動軸の先端部が開始ゾーン
内にあればロボットの動作順序を設定したプログラムデ
ータを実行し、なければ界雷表示してロボットの動きを
停止させるようにしたので、ロボットと障害物との干渉
を未然に防止できる利点がある。また、複数の可動軸の
先θ１１ｊ部の位置を當時確認するのではなく、可動軸
の駆動開始時のめに複数の可動軸の先端部が開始ゾーン
にあるがどうが確認するようにしたので制御が筒中にで
きる長所がある。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明を
明示するだめの全体構成図、第２図は１．Ｊポットの正
面図、第３図はロボットの平面図、第４’５はロボット
の制御回路図、第５図はメモリーマツプ、第６図は開始
ゾーン確認動作のフローチャ、−ト。 ′１０・・・ロボット、２０・・・サーボモータ、２１
・・・ドライブユニット、２３・・・コンピュータ、２
４・・・エンコーダ、２５，２６，２７．２８・・・駆
動回路、３０・・・操作盤、３２・・・表示盤、３４・
・・メモリー、２２，３１゜３３・・・インタフェース
。 特許出願人 豊田工機株式会社 第２Ｍ 第６図
明示するだめの全体構成図、第２図は１．Ｊポットの正
面図、第３図はロボットの平面図、第４’５はロボット
の制御回路図、第５図はメモリーマツプ、第６図は開始
ゾーン確認動作のフローチャ、−ト。 ′１０・・・ロボット、２０・・・サーボモータ、２１
・・・ドライブユニット、２３・・・コンピュータ、２
４・・・エンコーダ、２５，２６，２７．２８・・・駆
動回路、３０・・・操作盤、３２・・・表示盤、３４・
・・メモリー、２２，３１゜３３・・・インタフェース
。 特許出願人 豊田工機株式会社 第２Ｍ 第６図
Claims (1)
- （１）互いに順次連結した複数の可動軸と、前記各可動
軸を駆動させる駆動装置と、各可動軸の位置を検出する
位置検出器と、各位置検出器の信号により複数の可動軸
の先端部の位置を演算する演算手段と、ロボットの動作
順序を設定したプログラムデータおよび複数の可動軸の
先端部を次の位置へ移動させる際に可動軸と障害物とが
干渉しないような可動軸の駆動開始に良い開始ゾーンデ
ータを記憶する記憶装置と、各可動軸の駆動開始時に複
数の可動軸の先端部の位置を演算した演算□信号を受信
するとともに前記記憶装置より開始ゾーンテークを呼び
出し、複数の可動軸の先端部が開始ゾーン内にあればプ
ログラムデータを実行し、なければ異常表示する開始ゾ
ーン判定手段とかもなるロボットの保安装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203551A JPS6095606A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ロボツトの保安装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58203551A JPS6095606A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ロボツトの保安装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6095606A true JPS6095606A (ja) | 1985-05-29 |
Family
ID=16476006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58203551A Pending JPS6095606A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ロボツトの保安装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6095606A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6270910A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Fanuc Ltd | 干渉物特定方法 |
| JPS62204309A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Yuhshin Co Ltd | 制御機器の出力電流調整方法 |
| EP2142133A2 (en) * | 2007-04-16 | 2010-01-13 | The Governors Of The University Of Calgary | Methods, devices, and systems for automated movements involving medical robots |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP58203551A patent/JPS6095606A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6270910A (ja) * | 1985-09-24 | 1987-04-01 | Fanuc Ltd | 干渉物特定方法 |
| JPS62204309A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Yuhshin Co Ltd | 制御機器の出力電流調整方法 |
| EP2142133A2 (en) * | 2007-04-16 | 2010-01-13 | The Governors Of The University Of Calgary | Methods, devices, and systems for automated movements involving medical robots |
| EP2142133A4 (en) * | 2007-04-16 | 2011-02-23 | Neuroarm Surgical Ltd | AUTOMATED MOVEMENT METHODS, DEVICES AND SYSTEMS RELATING TO MEDICAL ROBOTS |
| US8738181B2 (en) | 2007-04-16 | 2014-05-27 | Alexander Greer | Methods, devices, and systems for automated movements involving medical robots |
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