JPS61145612A - ロボツトの教示用座標系設定方法 - Google Patents
ロボツトの教示用座標系設定方法Info
- Publication number
- JPS61145612A JPS61145612A JP26715784A JP26715784A JPS61145612A JP S61145612 A JPS61145612 A JP S61145612A JP 26715784 A JP26715784 A JP 26715784A JP 26715784 A JP26715784 A JP 26715784A JP S61145612 A JPS61145612 A JP S61145612A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coordinate system
- robot
- teaching
- touch sensor
- planes
- 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
Links
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
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
Landscapes
- 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】
本発明は、ロボットの教示方法に関し、一層詳細にはロ
ボットの教示用座標系の設定方法に関する。
ボットの教示用座標系の設定方法に関する。
ロボット、例えば、産業用ロボットは一般的に複数の関
節を有し、これによって複雑多岐に亘る溶接、搬送等の
各種作業を遂行している。
節を有し、これによって複雑多岐に亘る溶接、搬送等の
各種作業を遂行している。
そこで、ロボットに所望の動作を教示しようとする場合
、前記各関節をサーボモータ等の回転駆動源を駆動し、
これを動作させて所望の位置にハンドの手先を移動させ
る。この場合、各関節を一つずつ順次動かして教示する
方法では前記手先を目的の位置へ移動させにくいために
、予め、教示用の座標系を準備しておき、当該教示用座
標系の座標軸に沿ってロボットを動かすように制御する
ことで、所謂、ティーチングを容易に行っている。すな
わち、予め移動方向が確認されているため、目標位置に
対して教示用座標系の中、どの方向にロボットを動作さ
せればよいかが容易に判別可能である。
、前記各関節をサーボモータ等の回転駆動源を駆動し、
これを動作させて所望の位置にハンドの手先を移動させ
る。この場合、各関節を一つずつ順次動かして教示する
方法では前記手先を目的の位置へ移動させにくいために
、予め、教示用の座標系を準備しておき、当該教示用座
標系の座標軸に沿ってロボットを動かすように制御する
ことで、所謂、ティーチングを容易に行っている。すな
わち、予め移動方向が確認されているため、目標位置に
対して教示用座標系の中、どの方向にロボットを動作さ
せればよいかが容易に判別可能である。
然しなから、教示用座標系は、一般的には、ロボットに
固有のものとして固定されており、変更出来ないために
、当該教示用座標系の座標軸とロボットを動かそうとす
る方向が一致しないと教示作業が煩雑となり、多くの時
間と手間が必要とされ、また、場合によってはロボット
を構成するハンドに相当無理な動作を強いることにもな
る。このことは、ハンド自体が微妙な作業を要求される
時これに対応出来ないということを意味する。
固有のものとして固定されており、変更出来ないために
、当該教示用座標系の座標軸とロボットを動かそうとす
る方向が一致しないと教示作業が煩雑となり、多くの時
間と手間が必要とされ、また、場合によってはロボット
を構成するハンドに相当無理な動作を強いることにもな
る。このことは、ハンド自体が微妙な作業を要求される
時これに対応出来ないということを意味する。
本発明は上記不都合に鑑みなされたもので、作業対象に
合わせた教示用座標系を任意に設定することによって、
ロボットに対する教示作業が迅速且つ容易となり、しか
も微妙な作業も教え込むことが可能なロボットの教示用
座標系設定方法を提供することを目的とする。
合わせた教示用座標系を任意に設定することによって、
ロボットに対する教示作業が迅速且つ容易となり、しか
も微妙な作業も教え込むことが可能なロボットの教示用
座標系設定方法を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明はロボットの手先
にタッチセンサを持たせ、前記ロボットを操作してタッ
チセンサが作業対象に合わせた直交する３座標面に接触
した時の前記タッチセンサの基準座標系に関する位置お
よび前記タッチセンサにより３座標面の交線の正負の方
向を定めるための１点を計測し、前記位置情報により作
業対象に合わせた新たな直交座標系を設定することを特
徴とする。
にタッチセンサを持たせ、前記ロボットを操作してタッ
チセンサが作業対象に合わせた直交する３座標面に接触
した時の前記タッチセンサの基準座標系に関する位置お
よび前記タッチセンサにより３座標面の交線の正負の方
向を定めるための１点を計測し、前記位置情報により作
業対象に合わせた新たな直交座標系を設定することを特
徴とする。
次に、本発明に係るロボットの教示用座標系の設定方法
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照して以
下詳細に説明する。
について好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照して以
下詳細に説明する。
先ず、タッチセンサにより予め９点の位置情報を得、こ
れを基準とする座標系の位置情報からロボットの主たる
動作方向に則した直交座標系の位置情報に変換してこれ
をティーチングに利用する方法について説明する。
れを基準とする座標系の位置情報からロボットの主たる
動作方向に則した直交座標系の位置情報に変換してこれ
をティーチングに利用する方法について説明する。
そこで、ロボットには予め各関節毎に関節の変位を計測
する手段を配設する。このため、各関節の変位と当該ロ
ボットを構成する各アームの長さ等の値が判れば前記ロ
ボットの手先の位置を、基準として設定したロボットに
固有且つ固定された座標系に関して計算することが可能
となる。
する手段を配設する。このため、各関節の変位と当該ロ
ボットを構成する各アームの長さ等の値が判れば前記ロ
ボットの手先の位置を、基準として設定したロボットに
固有且つ固定された座標系に関して計算することが可能
となる。
このような前提において、ロボットの作業対象に合わせ
た直交する３平面を有する物体の三つの平面をｘｙＳｙ
ｚＳｚｘと規定する−そこで、ロボットの手先にタッチ
センサを持たせ、このロボットを操作して前記タッチセ
ンサによってＸＹ、、ＹＺ、ＺＸ平面に対するロボット
の手先の移動距離を測定する。すなわち、タッチセンサ
がこれらの３平面と接触した時の前記タッチセンサの基
準座標系に関する位置を計測する。空間上の平面は３点
により決定される。従って、ＸＹ、ＹＺ、ＺＸの平面で
合計９点を計測することによって直交する３平面が定ま
る。この結果、これらの３平面の交線がｘ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸となることは容易に諒解されよう。
た直交する３平面を有する物体の三つの平面をｘｙＳｙ
ｚＳｚｘと規定する−そこで、ロボットの手先にタッチ
センサを持たせ、このロボットを操作して前記タッチセ
ンサによってＸＹ、、ＹＺ、ＺＸ平面に対するロボット
の手先の移動距離を測定する。すなわち、タッチセンサ
がこれらの３平面と接触した時の前記タッチセンサの基
準座標系に関する位置を計測する。空間上の平面は３点
により決定される。従って、ＸＹ、ＹＺ、ＺＸの平面で
合計９点を計測することによって直交する３平面が定ま
る。この結果、これらの３平面の交線がｘ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸となることは容易に諒解されよう。
ところで、本発明方法ではさらに各座標軸の正、負の方
向を定めるために、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｘ座標の全てにお
いて正なる点を１点計測する。
向を定めるために、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｘ座標の全てにお
いて正なる点を１点計測する。
この操作により作業対象に合わせて直交座標系を任意に
設定出来ることになる。
設定出来ることになる。
このようにしてロボットの所定の動作に適合する直交座
標系を選択し、この直交座標系に基づいてティーチング
を行えば、容易且つ無理なくロボットの作業を教え込む
ことが可能である。
標系を選択し、この直交座標系に基づいてティーチング
を行えば、容易且つ無理なくロボットの作業を教え込む
ことが可能である。
なお、この場合、必要に応じて同一原点を有する円筒座
標系、極座標系に変換することが出来ることは謂うまで
もない。
標系、極座標系に変換することが出来ることは謂うまで
もない。
次に、同じように直交座標系を利用した場合であっても
、前記実施例と異なり６点の位置情報を得るだけで新た
な直交座標系を得ることが可能な方法について実施例を
挙げ、以下具体的に説明する。
、前記実施例と異なり６点の位置情報を得るだけで新た
な直交座標系を得ることが可能な方法について実施例を
挙げ、以下具体的に説明する。
第１図において点Ｐ１〜Ｐ６を教示点とし、８口は図示
しないロボットに固定された基準となる直交座標系を示
し、Σ１は点Ｐ１を原点とし且つ前記座標系Σ０に平行
な座標系を示す。
しないロボットに固定された基準となる直交座標系を示
し、Σ１は点Ｐ１を原点とし且つ前記座標系Σ０に平行
な座標系を示す。
また、参照符号Ｑは点Ｐ１、Ｐ２）Ｐ３を通る平面を示
し、しかも、Ｐ２Ｏ乃至Ｐ２Ｏは点Ｐ４〜Ｐ６から平面
Ｑに下した垂線の足を示し、ＰｃはＰ２Ｏから直線Ｐ４
Ｈ，Ｐ５）１に下した垂線の足（座標系ΣＵの座標原点
）を示している。そして、ＸＯ，ＹＯ，ｚＯは座標系Σ
０の座標軸を示し、Ｘｌ、Ｙｌ、ｚｌは座標系Σ１の座
標軸を示し、さらにＸｕ ｓ ＹｕおよびＺｕは座標系
ΣＵの座標軸を示すものとする。この場合、点Ｐ１、Ｐ
２）Ｐ３はＺｕ軸正方向に右ねじを進める回転方向で指
定するものとし、さらにまた、点Ｐ４はＹｕ軸の成分が
正であるとする。
し、しかも、Ｐ２Ｏ乃至Ｐ２Ｏは点Ｐ４〜Ｐ６から平面
Ｑに下した垂線の足を示し、ＰｃはＰ２Ｏから直線Ｐ４
Ｈ，Ｐ５）１に下した垂線の足（座標系ΣＵの座標原点
）を示している。そして、ＸＯ，ＹＯ，ｚＯは座標系Σ
０の座標軸を示し、Ｘｌ、Ｙｌ、ｚｌは座標系Σ１の座
標軸を示し、さらにＸｕ ｓ ＹｕおよびＺｕは座標系
ΣＵの座標軸を示すものとする。この場合、点Ｐ１、Ｐ
２）Ｐ３はＺｕ軸正方向に右ねじを進める回転方向で指
定するものとし、さらにまた、点Ｐ４はＹｕ軸の成分が
正であるとする。
そこで、座標系Σ０、Σ１に関する点
Ｐｉ （ｉ＝１．２）−・６）の座標を各々（ｘｉｏ
Ｓｙｉｇ ｓ ｚｉｌ） ） （Ｘｌｌ 、ｙｌｌ、２１１ ） とすると となる・但し・Ｘ ｎ −７ｔ１＝ Ｚ ｔ１＝ ０で
ある・この場合、Ｚｕ軸の正の向きに右ねじを進ませる
回転方向と同じ方向で点Ｐｉ、Ｐ２）Ｐ３を教示するも
のとする。そこで、 ・Ａｔ”３’２１２３１
２２１）’３１Ａ ２ ＝Ｚ ２１ Ｘ ３１− Ｘ
２１ Ｚ ３１Ａ ３ ” Ｘ ２１ ）’ ３１−
３’ ２１ Ｘ ３１Ｒ＝Ａ１２＋Ａ２２＋Ａ３’ Ｒ１＝に とおくと、Ｚｕ軸のＸｌ、Ｙｌ、２１軸に関する方向余
弦は、各々 Ａ３ ＝ＡＩ ／Ｒ１、μａ ＝Ａ２ ／Ｒ１、ν３−
Ａ３ ／Ｒｔ である。
Ｓｙｉｇ ｓ ｚｉｌ） ） （Ｘｌｌ 、ｙｌｌ、２１１ ） とすると となる・但し・Ｘ ｎ −７ｔ１＝ Ｚ ｔ１＝ ０で
ある・この場合、Ｚｕ軸の正の向きに右ねじを進ませる
回転方向と同じ方向で点Ｐｉ、Ｐ２）Ｐ３を教示するも
のとする。そこで、 ・Ａｔ”３’２１２３１
２２１）’３１Ａ ２ ＝Ｚ ２１ Ｘ ３１− Ｘ
２１ Ｚ ３１Ａ ３ ” Ｘ ２１ ）’ ３１−
３’ ２１ Ｘ ３１Ｒ＝Ａ１２＋Ａ２２＋Ａ３’ Ｒ１＝に とおくと、Ｚｕ軸のＸｌ、Ｙｌ、２１軸に関する方向余
弦は、各々 Ａ３ ＝ＡＩ ／Ｒ１、μａ ＝Ａ２ ／Ｒ１、ν３−
Ａ３ ／Ｒｔ である。
Ｂｉ −Ａｌｘｉｌ ＋Ａ２ ｙｉｌ ＋Ａ３ ｚｉｌ
（ｉ＝４．５．６） とすると、ＰｉＨの座標系Σ１に関する座標は（ｉ＝４
．５．６） となる。そして、 とし、 ｔ ＝ （ｕ−ｕ１＋ｖ−ｖｔ ＋ｗ−ｗｚ） ／
（ｕｇ１＋ｖ”＋ｗ”）とすると、点Ｐｃの座標系Σ１
に関する座標はこの場合、Ｓは符号を表すための値で＋
１または−１であるとすると、 Ｓ ＝ Ｓ Ｉ Ｇ Ｎ （ｕ−ｕ１＋ ｖ−ｖｔ
＋ ｗ−ｗｔ）となる。
（ｉ＝４．５．６） とすると、ＰｉＨの座標系Σ１に関する座標は（ｉ＝４
．５．６） となる。そして、 とし、 ｔ ＝ （ｕ−ｕ１＋ｖ−ｖｔ ＋ｗ−ｗｚ） ／
（ｕｇ１＋ｖ”＋ｗ”）とすると、点Ｐｃの座標系Σ１
に関する座標はこの場合、Ｓは符号を表すための値で＋
１または−１であるとすると、 Ｓ ＝ Ｓ Ｉ Ｇ Ｎ （ｕ−ｕ１＋ ｖ−ｖｔ
＋ ｗ−ｗｔ）となる。
この結果、ｙｕ軸のｘｌ、ｙｌ、２１軸に関する方向余
弦は、各々 となる。
弦は、各々 となる。
一方、ｘｕ軸のｘｌ、ｙｌ、２１軸に関する方向余弦は
、各々 となる。
、各々 となる。
然しなから、座標系Σ０、Σ１は互いに各座標軸が平行
であるため、Ｘ ｕ ｓ ７ ｕ ｓ Ｚ ｕ軸のｘｌ
、ｙｌ、２１軸に関する方向余弦λｉ、μｉ、νｉ
（ｉ＝１．２．３）は座標系Σ０の各座標軸ＸＱ、）’
０．２０に関する方向余弦とも一致する。
であるため、Ｘ ｕ ｓ ７ ｕ ｓ Ｚ ｕ軸のｘｌ
、ｙｌ、２１軸に関する方向余弦λｉ、μｉ、νｉ
（ｉ＝１．２．３）は座標系Σ０の各座標軸ＸＱ、）’
０．２０に関する方向余弦とも一致する。
点Ｐｃの座標系８口に関する座標は
である。
以上の結果、座標系ΣＵからΣ０への座標変換行列Ｔは
となる。
従って、座標変換行列Ｔにより任意の点Ｐの座標系ΣＵ
に関する座標（ｘｕ、ｙｕ、ｚｕ）は座標系Σ０に関す
る座標（ｒｏ 、ｙｏ 、 ｚｏ ）に で変換される。
に関する座標（ｘｕ、ｙｕ、ｚｕ）は座標系Σ０に関す
る座標（ｒｏ 、ｙｏ 、 ｚｏ ）に で変換される。
この変換式によりロボットの位置の変化を座標系ΣＵに
関して与えることが可能となる。すなわち、基準となる
座標系Σ０からロボットの移動方向に適合する座標系Σ
Ｕに変換が行われ、これによってロボットの使用者が選
択する座標系が設定されたことになる。すなわち、この
実施例では６点を教示することにより教示用座標系の設
定を行うことが出来る。
関して与えることが可能となる。すなわち、基準となる
座標系Σ０からロボットの移動方向に適合する座標系Σ
Ｕに変換が行われ、これによってロボットの使用者が選
択する座標系が設定されたことになる。すなわち、この
実施例では６点を教示することにより教示用座標系の設
定を行うことが出来る。
以上説明したように、本発明によれば、ロボットの使用
者が所望する直交座標系を設定出来、設定された直交座
標系に対して同一の原点を有する円筒座標系、極座標系
も設定出来る。この結果、これらの任意に選択した座標
系を教示用座標系とすることが可能となるためにロボッ
トの教示作業が容易となる利点がある。
者が所望する直交座標系を設定出来、設定された直交座
標系に対して同一の原点を有する円筒座標系、極座標系
も設定出来る。この結果、これらの任意に選択した座標
系を教示用座標系とすることが可能となるためにロボッ
トの教示作業が容易となる利点がある。
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。
第１図は本発明における座標交換の一例を示す説明図で
ある。 Σ０、Σ１、ΣＵ ・・座標系 Ｐ１〜Ｐ６・・教示点 Ｑ・・平面
ある。 Σ０、Σ１、ΣＵ ・・座標系 Ｐ１〜Ｐ６・・教示点 Ｑ・・平面
Claims (2)
- （１）ロボットの手先にタッチセンサを持たせ、前記ロ
ボットを操作してタッチセンサが作業対象に合わせた直
交する３座標面に接触した時の前記タッチセンサの基準
座標系に関する位置および前記タッチセンサにより３座
標面の交線の正負の方向を定めるための１点を計測し、
前記位置情報により作業対象に合わせた新たな直交座標
系を設定することを特徴とするロボットの教示用座標系
設定方法。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、タッ
チセンサは直交座標系を構成する３座標面の少なくとも
６点に当接して位置情報を得ることからなるロボットの
教示用座標系設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26715784A JPS61145612A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ロボツトの教示用座標系設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26715784A JPS61145612A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ロボツトの教示用座標系設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145612A true JPS61145612A (ja) | 1986-07-03 |
Family
ID=17440881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26715784A Pending JPS61145612A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | ロボツトの教示用座標系設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145612A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230238A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御装置およびロボットを制御する方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57182205A (en) * | 1981-03-26 | 1982-11-10 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Controlling system of robot's locus |
| JPS59173805A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 教示デ−タ変換機能を有する産業用ロボツト |
| JPS59189415A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Hitachi Ltd | 工業用ロボツトの動作教示方法および装置 |
| JPS6095605A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-29 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトのテイ−チデ−タ補正方法 |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP26715784A patent/JPS61145612A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57182205A (en) * | 1981-03-26 | 1982-11-10 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Controlling system of robot's locus |
| JPS59173805A (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 教示デ−タ変換機能を有する産業用ロボツト |
| JPS59189415A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-27 | Hitachi Ltd | 工業用ロボツトの動作教示方法および装置 |
| JPS6095605A (ja) * | 1983-10-31 | 1985-05-29 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトのテイ−チデ−タ補正方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011230238A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Yaskawa Electric Corp | ロボットの制御装置およびロボットを制御する方法 |
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