JPS61134807A - ロボツトア−ム制御方法 - Google Patents
ロボツトア−ム制御方法Info
- Publication number
- JPS61134807A JPS61134807A JP25645784A JP25645784A JPS61134807A JP S61134807 A JPS61134807 A JP S61134807A JP 25645784 A JP25645784 A JP 25645784A JP 25645784 A JP25645784 A JP 25645784A JP S61134807 A JPS61134807 A JP S61134807A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wrist
- robot arm
- posture
- vector
- attitude
- 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
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Numerical Control (AREA)
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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〉
本発明は作業精度等の良否に直接的に関係する工具姿勢
ベクトルを入力してロボットアームを数値制御する方法
に関する。
ベクトルを入力してロボットアームを数値制御する方法
に関する。
〈従来の技術〉
６軸間節ロボットアーム等にあって、従来、ロボットア
ームに作業をさせるには、該ロボットアームを直接ティ
ーチングしてロボットアームの関節角度を記憶させ、こ
れを再現させる方法（所謂ティーチングプレイバック方
法）が採用されている。
ームに作業をさせるには、該ロボットアームを直接ティ
ーチングしてロボットアームの関節角度を記憶させ、こ
れを再現させる方法（所謂ティーチングプレイバック方
法）が採用されている。
しかしながら、上記の方法ではティーチングのための時
間が長くかかったり、作業労力が多くかかったりするこ
とから、これに代ってロボットアームの数値制御化の要
求があった。
間が長くかかったり、作業労力が多くかかったりするこ
とから、これに代ってロボットアームの数値制御化の要
求があった。
そこで、従来より第１図に示すように、ロボットアーム
１の手首１ａの先端位置Ｐ（ＸｐＹｐ２）と、手首１ａ
の姿勢を定める手首姿勢ベクトルト、にとを入力し、逆
変換により四ボ・ソトアーム１の関節角度を求めるとい
う数値制御方法が考えられていた。
１の手首１ａの先端位置Ｐ（ＸｐＹｐ２）と、手首１ａ
の姿勢を定める手首姿勢ベクトルト、にとを入力し、逆
変換により四ボ・ソトアーム１の関節角度を求めるとい
う数値制御方法が考えられていた。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記した従来の数値制御方法にあっては、実際の作業に
照らすと、次のような問題点があった。すなわち、ロボ
ットアーム手首１ａの姿勢を定めても、第２図に示すよ
うに、手首１ａに保持される工具である溶接トーチ２の
姿勢とこの手首１ａの姿勢とが異なるため、作業精度等
の良否に直接的に関係する溶接トーチ２の姿勢を制御す
ることができなかった。
照らすと、次のような問題点があった。すなわち、ロボ
ットアーム手首１ａの姿勢を定めても、第２図に示すよ
うに、手首１ａに保持される工具である溶接トーチ２の
姿勢とこの手首１ａの姿勢とが異なるため、作業精度等
の良否に直接的に関係する溶接トーチ２の姿勢を制御す
ることができなかった。
このような問題点を解決する手段としては、溶接トーチ
２の姿勢を定める溶接トーチ姿勢ベクトルＶを入力し、
このベクトルＶからロボットアーム１の関節角度を定め
るための手首姿勢ペク）・ルｉ、ｌｋを求めてやれば良
いのである。
２の姿勢を定める溶接トーチ姿勢ベクトルＶを入力し、
このベクトルＶからロボットアーム１の関節角度を定め
るための手首姿勢ペク）・ルｉ、ｌｋを求めてやれば良
いのである。
しかしながら、単純に上記手段を採用しても、第２図に
鎖線で示す範囲で、手首１ａは成る姿勢にある溶接トー
チ２の回りに種々位置し得ることから、第３図に示すよ
うに溶接トーチ姿勢ベクトルＷに対し多数の手首姿勢ベ
クトルｉおよびｋからなるベクトル群ＩおよびＫが得ら
れ、手首１ａの姿勢を一意的に決定することができなか
った。
鎖線で示す範囲で、手首１ａは成る姿勢にある溶接トー
チ２の回りに種々位置し得ることから、第３図に示すよ
うに溶接トーチ姿勢ベクトルＷに対し多数の手首姿勢ベ
クトルｉおよびｋからなるベクトル群ＩおよびＫが得ら
れ、手首１ａの姿勢を一意的に決定することができなか
った。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、溶接ト
ーチ姿勢ベクトルすなわち工具姿勢ベクトルの入力によ
る数値制御を実現するロボットアーム制御方法を提供す
ることを目的とする。
ーチ姿勢ベクトルすなわち工具姿勢ベクトルの入力によ
る数値制御を実現するロボットアーム制御方法を提供す
ることを目的とする。
く問題点を解決するｔコめの手段および作用〉本発明に
係るロボットアーム制御方法は、ロボットアームの手首
に保持された工具の姿勢を定める工具姿勢ベクトルを入
力し、該工具姿勢ベクトルの回りに得られるロボットア
ームの手首の姿勢を定める手首姿勢ベクトル群を予め設
定された評価式により評価して、該手首姿勢ベクトル群
の中から所定の評価値を満す手首姿勢ベクトルを決定し
、該手首姿勢ベクトルによりロボットアームの作動を制
御することを特徴とする。
係るロボットアーム制御方法は、ロボットアームの手首
に保持された工具の姿勢を定める工具姿勢ベクトルを入
力し、該工具姿勢ベクトルの回りに得られるロボットア
ームの手首の姿勢を定める手首姿勢ベクトル群を予め設
定された評価式により評価して、該手首姿勢ベクトル群
の中から所定の評価値を満す手首姿勢ベクトルを決定し
、該手首姿勢ベクトルによりロボットアームの作動を制
御することを特徴とする。
〈実施例〉
以下、本発明を前記溶接トーチ２を手首１ａ
［に保持したロボットアーム１に適ｍＬ／た一実施例
を説明する。
［に保持したロボットアーム１に適ｍＬ／た一実施例
を説明する。
本実施例のロボットアーム制御方法は、コンピュータ等
の四ボットアーム制御装置に予め設定された評価式Ｆｊ
＝ｆ（「４，１ｋＪ）、作業の良否に直接的に関係する
溶接トーチ姿勢ベクトルＶ （ＶＸ ｐ ％’、 １
Ｖ、 ）および手首１ａの先端位置ｐ （Ｘ＃ ｙｐ
ｚ）を入力し、第４図に示すフローチャートに従うこと
によりなされる。
の四ボットアーム制御装置に予め設定された評価式Ｆｊ
＝ｆ（「４，１ｋＪ）、作業の良否に直接的に関係する
溶接トーチ姿勢ベクトルＶ （ＶＸ ｐ ％’、 １
Ｖ、 ）および手首１ａの先端位置ｐ （Ｘ＃ ｙｐ
ｚ）を入力し、第４図に示すフローチャートに従うこと
によりなされる。
第４図において、入力部で溶接トーチ姿勢ベクトルＶの
成分（Ｖｘ＃ Ｖ 、 ｐ Ｖ ２）および手首先端位
置Ｐの成分（ｘｙ ｙｐ ｚ）を入力して、溶接トーチ
姿勢ベクトルＶおよび手首先端位ＷＰを入力する。
成分（Ｖｘ＃ Ｖ 、 ｐ Ｖ ２）および手首先端位
置Ｐの成分（ｘｙ ｙｐ ｚ）を入力して、溶接トーチ
姿勢ベクトルＶおよび手首先端位ＷＰを入力する。
次いで、手首姿勢発生部で、前述のように溶接トーチ姿
勢ベクトルＶの回りに生じる手首姿勢ベクトル群Ｉ、Ｋ
を等間隔に細かく分割（分割数ｎ個）シ、ベクトル群Ｉ
、Ｋをそれぞれベクトル−、、に、（但し１≦ｊ≦ｎ）
で表現する。
勢ベクトルＶの回りに生じる手首姿勢ベクトル群Ｉ、Ｋ
を等間隔に細かく分割（分割数ｎ個）シ、ベクトル群Ｉ
、Ｋをそれぞれベクトル−、、に、（但し１≦ｊ≦ｎ）
で表現する。
次いで、評価式代入部で、手首姿勢ベクトルＩＩ Ｊ
Ｆ ｋ Ｊを順次評価式Ｆｊ＝ｆ（蛾、に戸に代ｋ と
共にメモリする。
Ｆ ｋ Ｊを順次評価式Ｆｊ＝ｆ（蛾、に戸に代ｋ と
共にメモリする。
次いで、最適手首姿勢選択部で、上記の各評価値Ｆｊを
比較して、その内の最小の評価値Ｆｍ（但し１≦ｍ≦ｎ
）を選択し、この最小評価値Ｆｍに対応する手首姿勢ベ
クトルｔ、、ｌｋ、、、の組を１つ選び出す。
比較して、その内の最小の評価値Ｆｍ（但し１≦ｍ≦ｎ
）を選択し、この最小評価値Ｆｍに対応する手首姿勢ベ
クトルｔ、、ｌｋ、、、の組を１つ選び出す。
次いで、出力部で、上記手首姿勢ベクトルｔｉ、。
ｋ□を手首１ａの姿勢を定めるベクトル１．にとして出
力し、逆変換により関節角度を求めてロボットアーム１
の作動を制御する。
力し、逆変換により関節角度を求めてロボットアーム１
の作動を制御する。
従って、手首姿勢ベクトルｄ、ｋが一意的に定まるため
、ロボットアーム１の数値制御が可能となると共に溶接
トーチ姿勢ベクトルＶを基に制御するため高精度な溶接
作業を実現できる。
、ロボットアーム１の数値制御が可能となると共に溶接
トーチ姿勢ベクトルＶを基に制御するため高精度な溶接
作業を実現できる。
第５図（ａ）〜（ｆ）はロボットアーム１が溶接を行っ
ていく一連の姿勢状態を直線補間した３次元シミュレー
ションで表わした一例であす、コノ場合には、ロボット
アームの角度変化の和を評価式に用い、評価値が最小角
度変化になるよう−に選択している。
ていく一連の姿勢状態を直線補間した３次元シミュレー
ションで表わした一例であす、コノ場合には、ロボット
アームの角度変化の和を評価式に用い、評価値が最小角
度変化になるよう−に選択している。
尚、本発明においては、ロボットアームの機能や作業条
件等に応じ、ベクトル群Ｉ、にの分割数および評価式は
適宜設定されるものであり、また、所定の評価値も最小
値以外に最大値や成る条件を満す値等適宜設定すること
ができる。
件等に応じ、ベクトル群Ｉ、にの分割数および評価式は
適宜設定されるものであり、また、所定の評価値も最小
値以外に最大値や成る条件を満す値等適宜設定すること
ができる。
また、本発明は勿論、溶接トーチ以外の工具で作業する
ロボットアームの制御にも用いる乙とができる。
ロボットアームの制御にも用いる乙とができる。
〈発明の効果〉
本発明によれば、数値制御により手首姿勢を一意的に定
めてロボットアームの作動制御をすることができると共
に、この制御は作業に直接的に関係する工具姿勢ベクト
ルを基に行われるため、高い作業精度を実現することが
できる。
めてロボットアームの作動制御をすることができると共
に、この制御は作業に直接的に関係する工具姿勢ベクト
ルを基に行われるため、高い作業精度を実現することが
できる。
また、従来の手首姿勢ベクトルと手首先端位置との入力
に代えて、作業に直接的に関係する工具姿勢ベクトルと
手首先端位置との入力となったため、入力データを検討
する上で直観的な理解も容易になり、制御の簡便化が図
られる。
に代えて、作業に直接的に関係する工具姿勢ベクトルと
手首先端位置との入力となったため、入力データを検討
する上で直観的な理解も容易になり、制御の簡便化が図
られる。
第１図はロボットアームの斜視図、第２図は溶接トーチ
とロボットアーム手首との関係をｋわす概念図、第３図
は溶接トーチ姿勢ペクトノドと手首姿勢ベクトル群との
関係を表わす概念図、第４図は本発明の一実施例に係る
フローチャー図面中、 １はロボットアーム、 １ａは手首、 ２は溶接ｌ・−チ、 Ｖは溶接トーチ姿勢ベクトル、 ｉ、ｌｋは手首姿勢ベクトル、 １、には手首姿勢ベクトル群である。 特許出願人 １三
菱重工業株式会社 復代理人 弁理士 光 石 士 部（他１名）、７′Ｆ コ Ｏつ 滌 区 寸 昧
とロボットアーム手首との関係をｋわす概念図、第３図
は溶接トーチ姿勢ペクトノドと手首姿勢ベクトル群との
関係を表わす概念図、第４図は本発明の一実施例に係る
フローチャー図面中、 １はロボットアーム、 １ａは手首、 ２は溶接ｌ・−チ、 Ｖは溶接トーチ姿勢ベクトル、 ｉ、ｌｋは手首姿勢ベクトル、 １、には手首姿勢ベクトル群である。 特許出願人 １三
菱重工業株式会社 復代理人 弁理士 光 石 士 部（他１名）、７′Ｆ コ Ｏつ 滌 区 寸 昧
Claims (1)
- ロボットアームの手首に保持された工具の姿勢を定める
工具姿勢ベクトルを入力し、該工具姿勢ベクトルの回り
に得られるロボットアームの手首の姿勢を定める手首姿
勢ベクトル群を予め設定された評価式により評価して、
該手首姿勢ベクトル群の中から所定の評価値を満す手首
姿勢ベクトルを決定し、該手首姿勢ベクトルによりロボ
ットアームの作動を制御することを特徴とするロボット
アーム制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25645784A JPS61134807A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | ロボツトア−ム制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25645784A JPS61134807A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | ロボツトア−ム制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134807A true JPS61134807A (ja) | 1986-06-21 |
Family
ID=17292903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25645784A Pending JPS61134807A (ja) | 1984-12-06 | 1984-12-06 | ロボツトア−ム制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61134807A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461804A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Fujitsu Ltd | Deciding system for direction vector of robot |
| WO2016103297A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 川崎重工業株式会社 | アーム型のロボットの障害物自動回避方法及び制御装置 |
| JP2020110900A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | ファナック株式会社 | 判定装置 |
-
1984
- 1984-12-06 JP JP25645784A patent/JPS61134807A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6461804A (en) * | 1987-09-02 | 1989-03-08 | Fujitsu Ltd | Deciding system for direction vector of robot |
| WO2016103297A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 川崎重工業株式会社 | アーム型のロボットの障害物自動回避方法及び制御装置 |
| JPWO2016103297A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2017-07-13 | 川崎重工業株式会社 | アーム型のロボットの障害物自動回避方法及び制御装置 |
| CN107000223A (zh) * | 2014-12-25 | 2017-08-01 | 川崎重工业株式会社 | 臂型机械手的障碍物自动回避方法及控制装置 |
| US10350756B2 (en) | 2014-12-25 | 2019-07-16 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Method of automatically avoiding obstacle for arm robot and control device |
| CN107000223B (zh) * | 2014-12-25 | 2019-11-01 | 川崎重工业株式会社 | 臂型机械手的障碍物自动回避方法及控制装置 |
| JP2020110900A (ja) * | 2019-01-16 | 2020-07-27 | ファナック株式会社 | 判定装置 |
| US11654556B2 (en) | 2019-01-16 | 2023-05-23 | Fanuc Corporation | Determination apparatus for determining an operation of an industrial robot |
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