JPS61148504A - ロボツトの制御装置 - Google Patents

ロボツトの制御装置

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JPS61148504A
JPS61148504A JP27097484A JP27097484A JPS61148504A JP S61148504 A JPS61148504 A JP S61148504A JP 27097484 A JP27097484 A JP 27097484A JP 27097484 A JP27097484 A JP 27097484A JP S61148504 A JPS61148504 A JP S61148504A
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JP
Japan
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robot
posture
data
joint angle
tip
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JP27097484A
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JPH0473164B2 (ja
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Tomohiko Noda
野田 朋彦
Yoshiyuki Yabe
矢部 芳之
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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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
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/182Numerical 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 the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多関節形のロボットの制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、例えばロボット各軸の関節角の現在値を内界セン
サ(位置センサ)から入力して、その入力した関節角の
現在値に応じてロボット先端の位置及び姿勢データを算
出し、その算出したデータのうちの位置データに移動増
分を加算して、その加算値と先の姿勢データとに基づい
てロボット各軸の目標関節角を求めるようにしたロボッ
トの制御装置が知られている。
なお、ここで云うロボット先端の位置及び姿勢データと
は、例えば第4図に示すように位置データが絶対座標系
(カルテシアン座標系)におけるP(” * y 、 
z )であり、姿勢データがロボット先端に固定したハ
ンド座標系のx′、y′、z′各軸の絶対座標系のx、
y、z各軸に対する成分のデータ(オイラー角データ)
である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来のロボットの制御装置に
あっては、動作を行なう度に関節角の現在値から位置デ
ータと共に、姿勢データをも算出し直す構成となってい
たため、ティーチングを行なう時などでロボット先端姿
勢を一定にして動作を繰り返したい場合、姿勢データ算
出の際の誤差及び目標関節算出の際の誤差が、次の動作
時の姿勢データ算出に影響を及ぼして誤差が蓄積され。
ロボット先端の姿勢が変化してしまうという問題点があ
った。
この発明は、このような問題点の解決を図ろうとするも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、この発明においては、第1図に示すように、ロ
ボット各軸の関節角の現在値に応じて算出したロボット
先端の位置及び姿勢データに基づいて、ロボット各軸の
目標関節角を求めるようにしたロボットの制御部[Aに
おいて、ロボットの動作モードがロボット先端の姿勢を
変化させない定姿勢動作モードに入ったか否がを判定す
る判定手段Bと、この判定手段Bによってロボットの動
作モードが定姿勢動作モードに入ったと判定された時に
ロボット各軸の関節角の現在値に応じて算出したロボッ
ト先端の姿勢データを記憶する記憶手段Cと、この記憶
手段Cに記憶した姿勢データとロボット各軸の関節角の
現在値に応じて算出したロボット先端の位置データとに
基づいて、定姿勢動作モード下でのロボット各軸の目標
関節角を算出する目標値算出手段りとを設けて構成して
いる。
〔作 用〕
このような構成では、ロボット先端の姿勢が変化しない
動作が繰り返される場合、最初に算出された姿勢データ
が目標関節角の算出に供せられるようになる。
〔実 施 例〕
以下、この発明の実施例を図面の第2図及び第3図を参
照して説明する。
第2図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
同図において、1,2.・・・、3は図示しない多関節
形′のロボット各種を夫々駆動するモータであり、各々
モータ制御部4,5.・・・、Sによって駆動制御され
、そのロボット各軸の関節角の現在値01〜θnは、各
モータ1,2.・・・、3の出力軸に取り付けた図示し
ない各エンコーダからの信号に基づいて現在値検出88
7,8.・・・、9が検出するようになっている・  
  。
10はマイクロコンピュータ等によってシステム構成し
たロボットの制御装置であり1機能ブロック化して示す
と図示のように関節角現在値入力部11.第1の変換部
122判定/計算部13゜姿勢データ記憶部14.第2
の変換部15.及び目標関節角出力部16等によって構
成されている。
先ず、関節角現在値入力部11は、各現在値検出器7,
8.・・・、Sからロボット各軸の関節角の現在値01
〜θnを読み込む。
第1の変換部12は、関節角現在値入力部11が読み込
んだロボット各軸の関節角の現在値θ■〜θnに所要の
座標変換f、yを施すことによって、ロボット先端の位
置データ(x、y、z)=f(θ!、θ2.・・・an
)及び姿勢データ(α。
β、γン=y(01gθ2.・・・、an)を算出する
判定/計算部13は、このロボットの制御装置10に接
続した図示しないティーチングボックスや制御盤で設定
したロボットの動作モードがロボット先端の姿勢を変化
させない定姿勢動作モード(mえばCP動作モード)に
入ったが否かを判定して9、動作モードが定姿勢動作モ
ードでない時には、第1の変換部12で算出している位
置データ(E、y、Z)及び姿勢データ(α、β、γ)
における位置データ(x、y、z)にティーチングボッ
クスなどからの動作指示に基づく移動指令(ΔX、Δy
、Δ2)を加算して、その加算値を目標位置データ(c
x、 cy、 cz)= (z、y。
2)+(ΔX、Δ5.Δ2)として姿勢データ(α、β
、γ)と共に第2の変換部15に出力する。
また、動作モードが定姿勢動作モードに入った時には、
先ずその時第1の変換部12が算出している姿勢データ
(α、β、γ)を固定の姿勢データ(C0,β0.γ0
)として姿勢データ記憶部14に記憶(ラッチ)すると
共に、目標位置データ(Cx、Cy、(z)の方は上記
と同様に計算して、その計算結果(cx、cy、cz)
を姿勢データ記憶部14に記憶した固定の姿勢データ(
C0,β0.γ0)と共に第2の変換部15に出力する
なお、定姿勢動作モードに入ったか否かの判定に供する
データとしては、ティーチングボックスなどからの例え
ばCP動作モードの選択指令の他に、専用のマニュアル
スイッチを設けて、そのマニュアルスイッチの操作入力
を用いるようにすることもできる。
第2の変換部15は1判定/計算部13からのデータ(
。箕、C5,cz、α、β、γ)又は(CZr cy、
 Cz、CE(I T β0.γO)に所要の座標変換
Fを施すことによって、ロボット各軸の目標関節角(C
60,C60,・・・、Co1)=F (C$、cy、
CZ、 α、β、y) 、又は=F (cz、 cy、
 cz、C0,β0.γ0)を算出する。
そして、目標関節角畠力部16は、第2の変換部1Sで
算出したロボット各軸の目標関節角Cθl+eθ2.・
・・、Co1を各々モータ制御部4、S、・・・、6に
出力する。
次に、この実施例の作用を第3図のフロー図を参照しな
がら説明する。
なお、以下に述べる説明はロボットをティーチングする
際の動作である。
先ず、第2図のロボットの制御装置10を構成する図示
しないマイクロコンピュータのCPUは、やはり図示し
ないティーチングボックスから起動がかかるのを待ち、
起動がかかると各現在値検出器7,8.・・・、Sから
ロボット各軸の関節角の現在値θi〜Onを読み込む(
511節角現在入力部11に対応する処理)。
そして、その読み込んだロボット各軸の関節角の現在値
01〜onに座標変換f、yを施すことによってロボッ
ト先端の位置データ(Z、y、z)=fCθ!、θ2.
・・・、θn)及び姿勢データ(α、β、γ)=g(θ
1.θ2.・・・、θn)を算出する(第1の変換部1
2に対応する処理)。
次に、ロボットの動作モードが定姿勢動作モードか否か
をティーチングボックスなどからの選択指令によってセ
ットされるモードフラッグをチェックすることによって
判定(この判定処理は図示していない)した後、動作モ
ードがCP動作モードなどの定姿勢動作モードであれば
、ロボットの動作がその定姿勢動作モードに入って最初
の動作か否かをチェックし、最初(−回目)の動作であ
れば上記の処理で算出した姿勢データ(α、β。
γ)を(C0,β0.γ0)としてメモリ(姿勢データ
記憶部14)格納し、二回目以降であれば一回目で記憶
格納した固定の姿勢データ(C0゜β0.γ0)を読み
出す。
このようにして、動作モードが定姿勢動作モードに入っ
た時点と、入った後との処理の振り分けを行なっている
。なお、図示を省略しているが、動作モードが定姿勢動
作モードでない時には直接後述する増分加算処理に進む
そして、定姿勢動作モードに入った一回目の動作であれ
ば、記憶格納したばかりの姿勢データ(C0,β0.γ
0)を、二回目以降であれば一回目で記憶格納した姿勢
データ(C0,β0゜γ0)を、定姿勢動作モードでな
ければ上記処理で算出した姿勢データ(α、β、γ)を
夫々変換用データとすると共に、上記処理によって算出
した位置データ(z、y、z)にティーチングボックス
などからの動作指示に基づく移動増分(ΔX。
Δ3.Δ2)を増加して、その加算結果を変換用の目標
位置データ(cz、ay、cZ)とする。
なお、上記定姿勢動作モードの判定処理から増分加算処
理までが判定/計算部13に対応する処理である。
次に、上記処理によって得た目標位置データ(c2:、
C!F+ cz)と姿勢データ(α、β、γ)又は(α
0.β0.γ0)とに座標変換Fを施すことによってロ
ボット各軸の目標関節角(C60゜Co2.・・・、C
o1)を算出する(第2の変換部15に対応する処理)
そして、そのようにして求めた目標関節角(Cθl+c
θ2.・・・、Co1)を第2図の各モータ制御部4,
5.・・・、6に出力(目標関節角出力部16に対応す
る処理)した後、ティーチングボックスからの起動が解
除されたか否かをチェックし、解除されていなければ増
分加算処理に戻って該処理から目標関節角の出力処理ま
での処理を繰り返し、解除されていれば一旦本処理群の
処理を終了する。
したがって、動作モードが定姿勢動作モードとなってい
れば、ティーチングボックスから起動がかかつている間
は最初に求めた位置データ(” +yt”)に(ΔX、
Δy、Δ2)が繰り返し加算されて目標位置データ(c
z、 c!1.cz)が算出されると共に、姿勢データ
は最初にメモリに記憶格納された(α0.β。、γ。)
が利用されるようになるばかりか、一度起動解除がなさ
れても定姿勢動作モードが解除されなければ再度起動が
かかることによってその再起動がかかつている間も繰り
返しくΔX、Δy、Δ2)が加算されて得られる目標位
置データ(cz、cy、cz)と姿勢データ(α0.β
0.γ。)が利用されるため、それ0等のデータに基づ
いて作動する各モータ制御部4,5.・・・、6の作用
により、ロボット各軸は先端姿勢が一定のまま所要方向
に移動するようになる。
そして、動作モードが定姿勢動作モードでなければ、起
動がかかつて動作が行なわれる度に算出される姿勢デー
タ(α、β、γ)が利用される。
このように1本実施例によれば定姿勢動作モード下では
、該モードに入った時に最初に求めた姿勢データ(α0
.β0.γ0)が繰り返し利用されるため、動作を繰り
返す毎に演算誤差が蓄積されてロボット先端の姿勢が変
化してしまうことがなくなる。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、ティーチ
ングを行なう時などでロボット先端姿勢を一定にして動
作を繰り返したい場合、最初に求めた姿′勢データを繰
り返し使用するようにしたため、姿勢データや目標関節
角の算出誤差が蓄積されることがなくなり、それによっ
てティーチング時等の繰り返し動作時にロボット先端の
姿勢が変化しなくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の構成を示すブロック図。 第2図はこの発明の一実施例を示すブロック図。 第3図は第2図の作用説明に供するフロー図。 第4図はロボット先端の位置及び姿勢データの説明に供
する図である。 1.2.・・・、3・・・モータ 4.5.・・・、6・・・モータ制御部7.8.・・・
、9・・・現在値検出器10・・・ロボットの制御装置 11・・・関節角現在値入力部 12・・・第1の変換
部13・・・判定/計算部  14・・・姿勢データ記
憶部1S・・・第2の変換部  16・・・目標関節角
出力部第1図 A

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ロボット各軸の関節角の現在値に応じて算出したロ
    ボット先端の位置及び姿勢データに基づいて、前記ロボ
    ット各軸の目標関節角を求めるようにしたロボットの制
    御装置において、 ロボットの動作モードがロボット先端の姿勢を変化させ
    ない定姿勢動作モードに入つたか否かを判定する判定手
    段と、 この判定手段によつてロボットの動作モードが前記定姿
    勢動作モードに入つたと判定された時に前記ロボット各
    軸の関節角の現在値に応じて算出したロボット先端の姿
    勢データを記憶する記憶手段と、 この記憶手段に記憶した姿勢データと前記ロボット各軸
    の関節角の現在値に応じて算出したロボット先端の位置
    データとに基づいて、前記定姿勢動作モード下での前記
    ロボット各軸の目標関節角を算出する目標値算出手段と
    を設けたことを特徴とするロボットの制御装置。
JP27097484A 1984-12-24 1984-12-24 ロボツトの制御装置 Granted JPS61148504A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27097484A JPS61148504A (ja) 1984-12-24 1984-12-24 ロボツトの制御装置

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JP27097484A JPS61148504A (ja) 1984-12-24 1984-12-24 ロボツトの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61148504A true JPS61148504A (ja) 1986-07-07
JPH0473164B2 JPH0473164B2 (ja) 1992-11-20

Family

ID=17493621

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JP27097484A Granted JPS61148504A (ja) 1984-12-24 1984-12-24 ロボツトの制御装置

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JP (1) JPS61148504A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01173206A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd ロボットのティーチング方法
JPH01173207A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd ロボットのティーチング方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01173206A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd ロボットのティーチング方法
JPH01173207A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Honda Motor Co Ltd ロボットのティーチング方法

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JPH0473164B2 (ja) 1992-11-20

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