JPS61173311A - マニピユレ−タを制御する方法および装置 - Google Patents

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】 （技術分野の説明） 本発明は一般に機械の制御に関する。特に、本発明はプ
ログラム制御されたポジシヨナーにより支持された工作
物の運動に関連付けられるプログラム制御されたマニピ
ユレータにより支持された工具の運動に関する。

（従来技術の説明） プログラム制御されたマニピュレータのある用途では、
マニピュレータにょシ支持されル工具に対して与えられ
る運動に加えて、最も好都合な状態で同時に提供するこ
とができない各面にわたって連続的に処理を行なうため
工作物を回転させることが要求される。例えば、継目の
接合または封止を行なう場合、重力が材料の配置を補佐
する時運も良好な結果が得られる。しかし、継目が湾曲
した面あるいは多数の平坦面におけス輪郭を横断する場
合は、工作物を回転させずに工作物および工具の適当な
相対的な姿勢を得ることは常に可能ではない。所要の相
対的な運動が行なわれる時工作物および工具の有効な相
対的な運動速度は位置と共に変化するため、工具の運動
および工作物の運動の関連付けによりプログラ今の形成
において困難を生じる。ある従来周知の制御システムに
おいては、工作物の同時の運動が存在するならば、例え
運動の組合せが工作物における加工を行なうため実行中
でなくともマニピュレータの全ての運動が影響を受ける
ものであった。このため、ある静止位置または装填位置
からある処理開始位置への事前の位置決め運動と関連す
る演算法によって影響されることになる。

更に、これまで周知のシステムにおいては、プログラム
の形成のためには、プログラマが組合せ運動から生じる
有効経路距離を大刀することが必要であった。マニピュ
レータのプログラムはこれまで人為的に指令された位置
決めおよびデータの記録の過程によりこれまで形成され
てきたため、関連付けられる運動に対して必要なスパン
長さの計算が従来のプログラム形成プロセスと競合する
。

（本発明の要旨および目的） 従つ−て、本発明の一目的は、マニピュレータと工作物
のポジショナ−の双方の運動の始点と終点、およびマニ
ピュレータにょシ支持される工具と工作物の面との間の
相対的速度を定義する入力信号に応答してマニピュレー
タの運動を工作物の回転運動と関連付けるためのマニピ
ュレータ制御装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、マニピユレータにより生じる同時
の直線運動が工作物のポジショナ−に対する工具の中心
点の接近を規定する予め定められた包結線内で開始され
る時、前記運動を工作物の回転運動と関連付けるための
プログラム制御されたマニピュレータに対する制御装置
の提供にある。

本発明の更に別の目的は、工作物の半径が工具の中心点
により横断されるスパン長さ内で変化する場合の工作物
の回転運動に対しマニピユレータにより生じる直線運動
を関連付けるためのプログラム制御されたマニピュレー
タに対する制御装置の提供にある。

本発明の更に他の目的は、工作物の面に対する工具の中
心点の相対的な有効運動がある実質的な接線成分を含む
場合にマニピュレータにょシ生じる直線運動と工作物の
回転運動を関連付けるためのプログラム制御されたマニ
ピュレータに対する制御装置の提供にある。

本発明の他の目的および利点については、図面およびそ
の説明から明らかになるであろう。

上記の諸口的によれば、マニピュレータによる支持され
る機能素子の工具の中心点の直線運動と工作物のポジシ
ヨナーにより生じる工作物の回転運動を関連付けるため
、プログラム制御されたマニピュレータおよび工作物の
ポジショナーニ対スる制御装置が提供される。工具の中
心点が工作物の支持テーブルに対する予め規定された包
絡線内に位置されるように開始される工具の中心点の直
線運動と工作物の回転運動の同時の運動は速度の関連状
態に置かれる。この制御装置は、工具の中心点の直線運
動と工作物の回転運動の終点を表わす入力信号を用いて
有効直線距離を計算する。この制御装置は、ある実質的
な接線成分を有するプログラムされた運動を可能にする
。この有効直線距離は、プログラムされた速度における
工具の中心点および工作物の表面との間の相対速度を生
じるように調整された速度信号を生じるため用いられる
。本制御装置は、ある増分間隔にわたって生じる工具の
中心点の運動および工作物の回転運動の増分を繰返し生
じる。各増分間隔に対する相対運動は、ある変化する半
径を有する工作物の部分に対する工具の中心点の運動の
結果として生じる変化する工作物の面の速度を供するよ
うに修正される。

（図面による説明） 本発明を例示する目的のため、図面に示されるマニピュ
レータと制御装置について詳細に記述する。このマニピ
ュレータおよび制御装置は、本発明の譲受人であるＣ１
ｎｃｉｎｎａｔｉ　ＭｉｌａｃｒｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉ
ｅｓ社により製造されるものに相当する。

望ましい実施態様の詳細な記述は必然的に実際の構成を
反映するものであるが、かかる細部Ｉ／＋頭書の特許請
求の範囲により規定される本発明に対する限定と見做す
べきものではない。第１図においては、マニピュレータ
１０は工具５ｏを支持し制御装置６０に対して結合され
た状態で示されている。このマニピュレータは、その部
材の運動が回転運動の軸心を規定するように構成されて
いる。これら軸心の第１のものはベース軸心と呼び、そ
の中心を通る垂直方向の軸心の周囲の板部１６の回転運
動によって画成される。上部アーム１８は前記ベースの
回転運動の垂直方向軸心と交差する枢着軸２０の中心を
通る肩部軸心と呼ばれる水平方向の軸心の周囲に回転す
る。前腕部２２は、枢着軸２４を通る材部軸心と呼ぶ水
平方向軸心の周囲に回転する。前腕部２２の端部には３
つの別の回転軸心を提供する手首部３２が取付けられて
いる。これらの第１のものは、前腕部２２の長手方向の
中心線と平行に即ち一致して位置する軸心の周囲の部片
３３の回転運動であシ、第２のものは部片３３を外側部
３１から分離する部分に対し直角の軸心周囲の部片３１
の回転運動であり、第３のものはこれと直交しかつその
中心点を通る軸心の周囲の面板部４４の回転運動である
。

ベース、肩部および材部の軸心の周囲の各部材の回転運
動は、工具５０と関連した工具の中心点４８のマニピュ
レータの作動量内の各位置を画成するに充分である。手
首部３２の内側と外側の各部および面板部必の回転運動
は、プログラムされた方位角度と関連するプログラムさ
れた位置にかける工具の方位を制御する。６つの運動軸
心の各々は、制御装置６０のサーボ制御部６４に対する
指令およびフィーＦバンク信号の接続によりサーボ制御
される。工具５０の操作は、サイクル制御部６２により
制御されるプログラムされた動作のサイクルと対応する
機械のインターフェース６６によって行なわれる。前記
サイクル制御部６２は、格納された位置、速度および機
能データに基づいて演算してサーボ制御部６４および機
械のインターフェース６６に対する制御信号を生じる。

図示の如く、工具団は溶接トーチであり、溶接プロセス
の制御は格納された機能信号に応答して機械のインター
フェースを介して行なわれる。接合、裁断、清拭、研摩
、把握等を行なうための他の道具を図に示したトーチと
置換し１機械のインターフェース６６を介して制御する
ことができる。

上腕部および前腕部のそれらの各軸心周囲の回転運動は
、ナラ）２８．２６を介するねじ３０．２５０直線運動
によって行なわれる。このナツトの回転運動は、それぞ
れ図示しない駆動モータによってプリー２９、γを経て
伝達される。板部１６の回転運動は、更に板部１６に取
付けられたリング歯車１７を駆　　。

動するピニオン１３を駆動する減速機１５を介して行な
われる。この減速機１５に対する駆動力はモータ１４に
よって与えられる。手首部３２の軸心の回転運動は、減
速機４０を介してモータ３４．３６．３８によって型動
される前腕部２２内の図示しない同心状のトルク・チュ
ーブを介して行なわれる。各可動部材に対する位置の信
号は、機械の部材または機械部材の駆動モータの運動に
よって機械的に駆動することができるレゾルバの如き位
置のトランスジューサによって生成される。

次に第２図に関しては、第１図の制御装置のブロック図
について記述する。本制御装置は、共通のバスを介して
通信する複数のマイクロプロセッサを用いて構成される
。本出願人は、Ｉｎｔｅ１社により製造される市販のマ
イクロプロセッサ８０８５および８０８６を用いるよう
選択した。当業者には、以下に述べる制御アルゴリズム
の構成のために他のどんな汎用ディジタル・コンピュー
タでも使用できることが認識されよう。

サイクル制御部６２は、共に直接システム・バス８ｏに
接続されたマイクロプロセッサ７２と割込み制御部７４
とを含んでいる。マイクロプロセッサ７２により実行さ
れるオＲレーテイン／・システムのプログラムはメモリ
ー７６に格納され、モート４制御８２、自動モード８４
および教示モーＦ４８６として識別されるプログラムを
含んでいる。ユーザが指定した場所、速度および機能を
定義するデータはデータ・ストア７８に格納される。メ
モリー７６は直接システム・バス８０と接続されている
。自動モード８４として識別されるプログラムの組は、
データ・ストア７８に格納されたデータにより定義され
る操作のサイクルを実行するためマイクロプロセッサ７
２により用いられる。自動モード・プログラムの実行は
、割込み制御部７４により使用される割込み信号によっ
て実行が割込みされるまでマイクロプロセッサ７２によ
って独立的に行なわれる。糧々の割込みが制御部６０と
関連する装置により必要とされ得るが。

サーボ制御部により生成される唯一の割込み信号が本発
明と関連を有するものである。

サーボ制御部６４は、マニピュレータ軸心駆動モータの
実際の制御と関連するサイクル制御部６２およびサーボ
入出カモジュール９２．９４．９６によって生じるサー
ボ指令信号を予め処理するサーボ監視機構９０を含んで
いる。サーボ入出力モード９７は工作物のポジショナ−
の制御と関連を有する。前記サーボ監視機ＩＩＩ！９０
は、マイクロプロセッサ１００ト、プロゲラ上可能タイ
マー１０２と、サーボ制御処理プログラム１０５を含む
局部メモリー１０４とを含んでいる。サーボ割込み信号
は、プログラム可能タイマー１０２によって周期的に生
成される。割込み前記信号間の期間は、サイクル制御部
により実行される経路の制御手順の反復毎の間隔を定義
する。

サーボ監視機構９０は、反復間隔において行なわれるべ
き回転運動の軸心に対するマニピュレータおよびポジシ
ョナ一部材の運動の増分を表わす機械の軸心の指令信号
を受取る。これらの機械の軸心の指令信号は、反復間隔
の更に細かい区分において有効な機械の軸心毎の微小増
分を定義するサーボ指令信号を生じるためサーボ監視機
構９０によって処理される。このサーボ指令信号は、反
復間隔の予め規定された微小間隔においてサーボ入出カ
モジュール９２．９４．９６．９７に対して分配される
。

このサーボ入出カモジュール９２．９４．９６．９７は
、位置ノドランスジューサにより生成されるサーボ指令
信号およびフィードバック信号を用いて機械の軸心の駆
動モータを制御する。

サーボ入力モジュール９２のブロック図は、サーボ人力
モジュール９４．９６．９７の諸素子相互の接続状態を
示している。データは、システム・バス８０から二重ホ
ード素子１１８を介して前記モジュールに関して出入シ
させられる。このモジュールは、マイクロプロセッサ１
０６を二重ポート素子１１８と、局部メモリー１１２と
、駆動インターフェース回路１１０と、機械軸心を測定
するトランスジューサ・インターフェース１０８と相互
に接続する局部バス１１６を含んでいる。マイクロプロ
セッサ１０６は、メモＵ−１１２に格納されるサーボ入
力プログラム１１４に従ってサーボ指令信号およびフィ
ードバック信号に応答してモータ１２４．１２６の如き
２つの機械の軸心駆動モータを制御する。各機械の軸心
サーボ指令信号は、位置トランスジューサにより規定さ
れる如き対応するその時の位置の信号と比較されて位置
の誤差信号を生じ、この信号は次に駆動インターフェー
ス回路１１０に対して加えられて関連する機械の軸心駆
動モータに加えられる駆動制御信号を生じる。各サーボ
Ｉ１０モジュールが２つの機械の駆動軸心を制御するこ
とを念頭におけば、ブロック１２８，１３０，１３１は
各々２対のレゾルバおよび駆動モータを表わすものと理
解される。

サーボ−指令信号は、数ミリ秒以内に行なわれる機械の
軸心運動の増分を表わす。対照的に１機械の軸心指令信
号は、１０乃至２０ミリ秒の反復間隔以内に行なわれる
機械の部材の運動の増分を表わしている。

機械の軸心の指令信号の生成に加えて、サイクル制御部
６２は、入力信号により表わされかつプログラムされた
場所において実行されるべき工具５０および工作物のポ
ジショナ−と関連する諸機能の実行を制御する。機構の
指令は、プログラム・データをデータ・ストア７８に格
納され、自動モーＶ・プログラム８４と関連する機能の
実行用サブルーチンに従って実行される。機械の機能の
制御は。

リミット・スイッチ、押しボタンおよびソレノイＶの如
き入出力素子により行なわれる。機械の入出力素子は、
入出力インターフェース回路１５０と共働して素子工０
モジュール１３２により直接制御される。デニタは、二
重ホード素子１４６を介してシステム・バス８０に関し
て出入シさせられる。この二重ｚ−ト素子１４６は、素
子入出力制御モジュール１３２の局部ノ（ス１４４に対
して接続されている。

モジュールの動作は、局部メモリー１４０に格納された
プログラムを実行するバス１４４と接続された局部マイ
クロプロセッサ１３４によって制御される。

モジュール１３２に対する機械の入出力インターフェー
ス回路１５０の接続は、逐次インターフェース回路１３
６を介して行なわれる。制御箱のオペレータ・／モネル
１４８は、並列インターフェース回路１３８に対し並列
回線により接続されている。インターフェース回路１３
８と１３６の監視および制御は、局部メモリー１４０に
格納された制御ＩＯプログラム１４１および機械工０プ
ログラム１４２によって野なわれる。機械の入出力素子
のその時の条件は、素子工０モジュールから二重ポート
素子１４６を経てサイクル制御部６２に対して転送され
る素子の状態信号に反映される。格納された操作プログ
ラムに従ってサイクル制御部６２により生成される機能
指令信号は、システム・バス（資）上を二重ポート素子
１４６を介して最後には適当な機械入出力インターフェ
ース素子に対して逐次インターフェース１３６によって
転送される。

機械の素子インターフェース間の信号の交換に加えて、
前記制御部はデータ入出カモジュール１５２およびその
関連するインターフェースを介するデータの交換を許容
する。サイクル制御部６２が自動モーＰ・プログラム編
下で動作中、場所のデータは機能指令に応答して交換す
ることができる。

この処理中のデータ交換は、データＩＯモジュール１５
２を経て処理中データ・トランシーバ１７４と制御部６
０間で生じる。データ・ストア７８からの場所のデータ
は、システム・バス８０カラテータＩＯモジユールに対
してその二重ｙｌポート子１６６を介して転送される。

その局部メモＩＪ−１５８において格納された処理中ト
ランシーバＩＯプログラム１６２０制御下で作動する前
記データＩＯモジューｋ（Ｄマイクロプロセッサ１５４
は、場所のデーｐを二重ポート素子１６６から処理中デ
ータ・トランシーバ１７４に対する転送のための逐次チ
ャネル・インターフェース１５６に対して転送する。反
対に。

処理中データ・トランシーバ１７４からのデータは、逐
次チャネル・インターフェース１５６に対して入力され
、これから局部バス１６４上を二重ホード素子１６６に
対して転送される。データはここから、システム・バス
８０上でサイクル制御部６２から得ることができる。

今述べた許シの処理中データ交換に加えて、プログラム
・データはバルク・データ・トランシーツ；１７２を介
しあるいはデータ・ターミナル１７０に対してメモリー
７６のデータ・ストア７８トバルク・データ・ストア間
で交換することができる。バルク・データ・ストアの事
例としては、逐次読取シテープおよびデータ・ディスク
素子が含まれる。

データ・ターミナル１７０は、以後の修正を再び記録す
るためプログラム・データを表示しかつこれを修正する
ため使用することができる。いずれの場合も、データは
、例えばデータ・ターミナルエ０プログラム１６０また
はバルク・データ・トランシーバＩＯプログラム１６１
の如くセットされた適当なプログラムに応答して作動す
るデータＩＯモジュールのマイクロプロセッサ１５４に
よって交換される。データは、局部バス１６４に至る逐
次データ・インターフェース１５６およびシステム・バ
ス（資）と接続された二重ポート素子１６６を介して外
部の素子に関して出し入れされる。１つの最終的なデー
タ入出力素子である教示用ペンダン）　１６８は、サイ
クル制御部６２による教示モード・プログラム８６の実
行と関連している。プログラムされた操作サイクルを規
定する場所および機能のデータは、教示用ペンダント１
６８を用いてオーレータによって生成することができる
。このペンダントは、マニピュレータ１０の手動操作お
よびデータ・ストア７８における場所および機能のデー
タの格納を可能にする。他のデータ入出力素子における
如く、データは逐次チャネル・インターフェース１５６
ヲ介シテ局部バス１６４へ転送され、またこれから二重
ホード素子１６６を介してシステム・バス８０に対シて
転送される。教示操作モーｒは本発明の一部を構成する
ものではないため、これ以上の詳細については本文では
述べない。教示モーｒにおけるロボットの動作のこれ以
上の詳細については米国特特第３，９２０，９７２号に
おいて見出されよう。工作物のポジショナ−は、教示用
インダ／トにおける補助運動ボタンによる教示モーＦに
おいて行なわれる。全ての工作物のポジショナ−の軸心
の運動は教示モードにおいて指令することができるが、
本発明は工作物が取付けられるテーブルの回転運動を行
なうポジショナ−の軸心に対する複数の位置のデータの
記録を行なう。

マニピュレータの諸部材の運動を制御してプログラムさ
れた場所間の直線状の経路に沿った工具の中心点の運動
を生じることは自動モード・グループ８４の一目的であ
るため、マニピュレータの概略図はこの自動モート４制
御アルゴリズムの説明に有用であろう。このような概略
図は第３ａ図に示されている。第３ａ図においては、マ
ニピュレータ１０のアーム部材と対応する一連の線分が
直角座標系において示されている。この座標系の原点は
、ベース板部１６の回転運動の垂直方向軸心と枢着軸加
を通る水平方向の回転軸心の相互の交点に置かれたマニ
ピュレータ上の一点と対応している。同図においては、
線分１９は上部アーム１８と対応し、線分２３は前腕部
２２と対応し、線分４５は面板部４４からの工具の長さ
の距離である手首部３２の回転運動の３つの軸心の交点
から最終的な回転運動軸心（ロール軸心）までのスパン
と対応し、線分４７は手の座標系のＹ軸に沿って偏在す
る第１の工具と対応し、線分４９は手の座標系の２軸に
沿って偏在する第２の工具と対応している。手順の座標
系の別の説明は後に行なう。

第３ａ図の各線分はそれぞれ長さＬｌ、Ｌ１２．Ｌｓ。

Ｌ４　、Ｌｓの寸法となっている６ば−ス板部、上部ア
ームおよび前腕部の各部材の回転運動の３つの軸心は、
第３ａ図に示される角度Ａ、Ｂ、Ｃの大きさの寸法を有
する。当業者は、手首部３２の回転運動の３つの軸心が
線分荀が線分２３の軸心に沿うように配置されることを
前提として第３ａ図から長さＬｌ乃至ＬｓおよびＡ、Ｂ
、Ｃの大きさが工具の中心点招の位置を規定するもので
あることが判るであろう。手首部３２の軸心における回
転運動の導入により工具の中心点刑を通って工具ωと関
連するようの機能素子の方位を生じる。その結果、１つ
の場所に対する各組の入力信号は工具の中心点４８の場
所の直交座標の値および機能素子の方位を定義する３つ
の方位角度の値を表わす入力信号を含んでいる。これら
の方位角度（オイラー（Ｅｕｉｅｒ）角）の手首部３２
に対する関係については、第３ｂ図および第３ｃ図に関
して記述する。

第３ｂ図においては、手首部３２は、この手首部がこれ
によりマニピュレータ１０に対して取付けられる内側の
部分３３と面板部４４がその上に支持される外側部３１
とから吟ることが示されている。手首部３２の回転運動
の第１の軸心は、第３ａ図の線分２３と対応する長手方
向の軸心の周囲における部分３３０回転運動である。手
首部３２の回転運動の第２の軸心は、外側部分３１から
内側部分３３を分離する部片の中心に対し直角をなしか
つこれを通る軸心の周囲における外側部分３１の回転運
動である。手首部３２の第３の回転運動軸心は、面板部
躬の面に対して直角をなしかつその中心を通る軸心周囲
の面坂部祠の回転運動である。工具団は面板部４４に対
して取付けられる。

第３ｃ図は、方位角度が工具の中心点４８においてその
原点を有する第２の直交座標系に関して定義される方法
を示している。この座標系の軸心（ＸＨ，ＹＨ，Ｚｌは
工具の中心点の場所を定義する直交座標系の軸心に対し
て平行である。角度Ｄ、ＥおよびＲは下記の如く手の座
標系に関する回転運動を定義する。即ち、 （１）　　ＥはＸＨおよびＹＨをそれぞれＸＨＩ、ＭＨ
Ｉに対して整合させるＺＨの周囲の回転運動の大きさで
あシ、 （２）　　Ｄｉｌ、ＸＨｔ　ヲＸａ２ニ対し、ｔりＺＨ
４−ＺＨ２に対して整合させるＹＨＩの周囲の回転運動
の大きさであシ、 （３）　　ＲｌｄＹＨｉ　ヲＹＨ３Ｋ対し、ｔりＺＨ２
全２ヲＺＨａして整合させるＸＨ２の周囲の回転運動の
大きさである。

アームの形態は、工具の長さおよび工具の偏在寸法が既
知である時、工具の中心点４８のＸ、Ｙ、Ｚ座標および
方位角度り、Ｅ、Ｈによって完全に定義されることが明
らかであろう。

以上マニピュレータおよびその制御部について詳細に記
述したが、次に工作物のポジショナ−について第３ｄ図
に関して記述する。同図には示されない工作物はポジシ
ョナ−４００のテーブル４０８上に取付けられる。工作
物のポジショナ−の直交座標系はその原点をテーブル４
０８の表面の中心部に有し、その軸心Ｘｐがこのテーブ
ルに対して直角をなしかつその中心を通シ、かつその軸
心ＹｐおよびＺｐがテーブルの表面の面内にあるものと
説明される。図示の如き軸心は正の方向を反映する。テ
ーブル４０８は傾斜部材４０２に対して回転自在に支持
されている。傾斜部材４０２は、枢着点４１０と７ラン
ジ４１２（第３ｄ図には１つのフランジしか見えない）
を通る水平方向の軸心の周囲に回転する。これらの７ラ
ンジは、ベース４０６上に回転自在に取付けられた板部
４０４に対して固定されている。板部４０４は、その中
心部を通る垂直方向の軸心の周囲に回転する。工作物の
ポジショナ−４００の部材４０４．４０２，４０８の全
ての運動はサーボ制御されたモータによって行なうこと
ができるが、本発明は工具の中心点胡の直線運動にテー
ブル４０８の回転運動のみを関連付けるものである。

関連した位置の測定素子と共にテーブル４０８０回転運
動を生じる駆動モータがレゾルバおよび駆動インターフ
ェース１３１ヲ介シてマニピュレータ制御部と接続され
ていることを留意すべきである。

第３ｄ図に示されるように、工作物ポジショナ−はポジ
ショナ−のテーブルの傾斜および揺動を制御するための
２つの回転運動軸心を有する。揺動角は＃？ジショナー
のＺ軸の周囲の回転運動である。傾斜角は回転したポジ
ショナ−のＹ軸の周囲の回転運動である。マニピュレー
タの座標系の軸に対するポジショナ−座標系の軸のこれ
らの回転運動の組合せと最初の整合状態は、２組の別の
入力信号によって定義される。ポジショナ−座標系およ
びマニピュレータ座標系の相対的な位置および方位は第
３ｄ図に示されている。−組の別の入力信号は、マニピ
ュレータの座標系に対するポジショナ−座標系の回転運
動を定義する。Ｊは、マニピュレータのＸ軸の「Ｘ」と
、ポジショナ−のＸ軸のｒＸｐＪに対してこれを平行に
させることになるその回転した方位との間の角度を表わ
す。Ｊにより表わされるこの回転運動は、反時計方向に
おける正として定義される。入力信号Ｏはマニピュレー
タのＺ軸の「Ｚ」とポジショナ−のＺ軸のｒＺＪに対し
てこれを平行にするその回転された方位との間の角度を
表わす。０によって表わされる回転運動は、反時計方向
における正として定義される。マニピュレータの直交座
標系に対する座標の値の工作物ポジショナ−の座標系に
対する座標値への変換は、角度Ｊと○の大きさとマニピ
ュレータの座標系に対するポジショナ−の座標系の原点
の位置を知ることにより行なわれる。第２の組の別の入
力信号は、マニピュレータの直交座標系に対するポジシ
ョナ−の直交座標系の原点の位置を表わす。この座標の
変換は、マニピュレータの直交座標系に対する工作物ポ
ジショナ−の座標系の変換の変位に関する連続的な回転
運動を行なうことによりマトリックス派生に基づくもの
である。計算については以下に更に詳細に述べる。

ポジショナ−は複数の回転軸を持つように示したが、本
発明は１つの軸心の周囲における工作物の回転運動以外
の如何なる回転運動も必要としない。傾斜または揺動運
動はセットアツプもしくは再設定可能な整合によって行
なわれる。しかるに、マニピュレータの座標系に対する
ポジショナ−の座標系の回転運動の角度は、座標の変換
に関して知らねばならない。

また、第３ｄ図においては、工作物ポジショナ−４００
と関連する速度の座標の包絡線が示されている。この包
絡線は、テーブル４０８からの正のＸ軸方向に延長する
点線により示される。円筒はテーブル４０８に対する半
径方向の限界値ＲＤＬと軸方向の限界値ｘｐ１により規
定される。これらの限界距離は更に別の入力信号によっ
て表わされる。速度の座標の包絡線内で開始し工作物の
回転運動と同時に実行されるようプログラムされる工具
の中心点の運動は、工作物の表面速度に対する工具の中
心点の速度の制御により一致を生じることになる。速度
の座標包絡線の限界値はオペレータにより設定され、特
定の工作物の形状に対し適当に変更することができる。

自動モーＰ・プログラム８４の制御の目的は、工具の中
心点４８のプログラムされた位置間の運動が直線の経路
に沿うようにすること、またプログラムされた場所間の
方位の変化がプログラムされた場所間の方位角の変化の
線形化によって行なわれることである。位置または方位
のみの変化、ならびにその両方の変化を含む運動を実行
することもできる。いずれの場合も、制御は適当な機械
の軸心の値を自動的に決定して、プログラムされた場所
間の直線状の経路における工具の中心点もしくは純粋な
方位運動のプログラムされた場所を維持しながら、プロ
グラムされた速度における位置および（または）方位の
変化を達成する。

工作物の回転運動に対する工具の中心点の直線運動の関
連付けは、一般に、工作物の表面上の螺線状経路の生成
を生じる結果となる。従って、有効な経路長さは、工具
の中心点の直線運動と工作物の回転運動の双方の成分を
含んでいる。工具の中心点の挿間運動と工作物の回転運
動を関連付ける、特に所要の速度の関連付けを行なうた
めには、運動の主な成分を決定することが必要である。

即ち、工具の中心点の直線運動、工作物の回転運動の円
弧の距離、または工具の中心点の周囲の方位有効円弧距
離が運動の成分の最も長いものであるかどうかを判断す
ることが必要である。最も長い運動成分が補間過程を制
御し、制御する運動成分よシも短い有効距離を有する如
何弁る運動も全ての運動成分が同時に完了するように補
間される。

経路制御アルゴリズムにより生じる工具の中心点の運動
の制御については第４ａ図に示される。

同図においては、入力信号にょシ規定されるプログラム
された場所はＰＯおよびＰｌとして表わされる。これら
のプログラムされた場所を結合する直線状経路は線分１
８０によって表わされる。自動モードにおいては、制御
がプログラムされた場所ＰＯおよびＰｌの中間の場所Ｐ
１を繰返して補間する。この補間操作は、サーボ割込み
信号の循環により規定される固定された反復間隔におい
て実施される。工具の中心点はプログラムされた場所間
の経路１８０に沿って前進するにつれて、ΔＳとして示
される反復の増分の変化する大きさに反映されるように
加速および減速を生じる。各反復増分の長さΔＳは反復
間隔Δｔおよび増分速度信号Ｖｋによ）表わされる増分
速度の積として定義される。この増分速度は加速および
減速の関数として変化し、また他のパラメータのプログ
ラムされない変化に従って変化させることもできる。本
発明は、工作物の長さに対する工作物の直径における変
化による工作物面の運動速度の変化に応答して動的忙増
分速度の変（Ｌを生じるものである。

第４ｂ図は、プログラムされた速度Ｖｐまで加速しかつ
最終的な速度Ｖｆまで減速する初期速度ｖ１において始
動するプログラムされた場所間の速度の関連を生じるこ
とのない運動における速度のプロファイルを示している
。このグラフの線分１８２と１８４は、本出願人により
選定された一定の加速関数に従って速度の時間に関する
変化と対応している。加速および減速の各周期はＴａお
よび’ｒａとして表わされる。

第４ｃ図は、工作物の直径が減少するマニピュレータの
運動に従う速度の関連を伴う速度の変化の効果を示して
いる。再び、水平軸が時間を、また垂直軸が速度を表わ
す。第４ｃ図の速度のプロファイルは、工作物および第
４ｄ図に示した運動の組合せを照合すれば更によく理解
することができよう。工作物４２０は角度Ｗにわたって
回転させられ、工具の中心点は直線状経路Ｓｐを横断す
る。

その結果生じる運動は標線４２２として工作物の表面に
示されている。工作物４２０は、工具の中心点カ直線ス
パンＳｐを横切る時工作物の半径がＲＤ。

からＲＤｌへ変化する円錐状部分を有する如くに示され
る。工具の中心点と工作物の表面間の所要の相対速度を
得るためには、工具の中心点の速度を増加することによ
り減少する工作物の半径を得ることが必要である。この
ため、第４ｃ図においては、調整された値Ｖｐまでの最
初の加速周期に続いて、工具の中心点が直線状経路Ｓｐ
に沿って前進する時増分速度が増分することが判る。も
し工作物の回転運動の軸心からの工具の中心点の半径方
向距離の変化が初めと終りの場所の半径方向距離におけ
る不測の差から生じるならば、同じ結果が生じることに
なろう。

第４ｅ図は、結果として生じる組合せがある実質的な接
線成分を有する工作物の回転運動に対する工具の中心点
の相対運動を示している。１つの接線成分は、教示され
た直線状経路が工作物のポジショナ−のテーブルの回転
運動の軸心と正確に同じ面内にはない場合に予期されよ
う。この条件は、直線状のスパンの初めと終りの位置を
教示する際の精度の不足もしくはポジヅヨナーの回転運
動軸心に対する工作物の偏心から生じるおそれがある。

一般に、接線成分はこれが無視できるように非常に小さ
いことが予期される。しかし、出願人は接線成分が無視
できない時に問題が生じることを認識してきた。この場
合には、プログラムされた場所の間隔が、工具の中心点
と工作物の表面間の実際の相対運動の線形近似が充分に
正確であるようにすることを前提とする。

工具の中心点の運動は点ＰＯで始まシ、点Ｐｉへ進む。

これがその間の直線状経路を横切る時、工具の中心点は
ＲｏからＲ１となる半径の変化ΔＲに遭遇する。この半
径の変化は、場所ＰＯおよびＰｌにおける半径方向距離
ＲＤｏとＲＤｌ　における差として計算される。接線の
変化の長さ、即ち端部Ｐ１における半径に対する接線に
沿った長さは、ポジショナ−のテーブル面における経路
の長さおよび半径における変化と等しい長さを有する一
辺の投影と長さが等しい斜辺を有する直角三角形の辺の
長さとなる。このため、接線の変化は、成分ｙｐとＺｐ
の平方和から半径の変化の平方を控除したものの平方根
と長さが等しい。接線の変化における値は、工作物の面
に対して工具の中心点が横断する効果直線距離を計算す
る際接線の変化の大きさが円弧の長さと比較して実質的
であるかどうかを判定するために用いられる。

前に述べたように１本発明の経路制御のアルゴリズムは
自動モーＰ・プログラム詞の実行を含む。

この自動モーＦは、２つの主な平頭、即ち第１に各反復
毎に軸心の指令信号を生じ、第２に軸心駆動部に加える
軸心指令信号を生じる手順と関連する。第５ａ図は軸心
の指令信号を生じるための全手順のフローチャートであ
る。第５ｂ図は軸心指令信号を処理してその結果のサー
ボ指令信号を軸心駆動部に対して加えるための手順のフ
ローチャートである。

第５ａ図においては、処理ステップ３００において挿間
処理において用いら五るスパン・データの変数が初期化
される。これらは、プログラムされたスパン長さＳｐ、
座標成分の比率Ｎｃｃ、およびマニピュレータの座標を
ポジショナ−の座標に関連付ける変換係数を含む。スパ
ン・データ変数の初期化に続いて、処理ステップ３０２
がスパン増分の挿間を行なって増分スパン長さ信号ΔＳ
と蓄積されたスパン長さ信号Ｓｋを生じる。ステップ３
０４においては、ス／鷹／増分は直交座標系および方位
角入力データからマニピュレータとポジショナ−の軸心
の周囲における回転運動の増分の大きさを規定する機械
の座標データへ変換される。処理ステップ３０４と関連
するサブルーチンは、軸心の指令信号を生じ、これらの
信号をサーボ割込み信号の発生と同時にサーボ監視機構
９０によりアクセスするためバッファに格納する。処理
ステップ３０４のサプルーチ／の実行に続いて、減速が
要求されないことを表示するフラッグがセットされたか
どうかの判定を行なうため判断ステップ３０６において
テストが行なわれる。もし減速フラッグがセットされた
ならば、プロセスは判断ステップ３１０において継続し
、ここで挿間中のその時の増分がプログラムされた場所
間のその時の線形スパンの最後の増分であるかどうかが
判定される。もしその時の増分がスパンの最後の増分で
あれば、プロセスはコネクタＬ３を介してスパンの終り
と関連する機能が実行されるステップ３３０の処理を継
続する。その後１判断ステップ３３２はその時の場所が
プログラムの最後の場所であるがどうかについて判定す
る。もしそうでなければ、更にプログラムされた場所の
データがコネクタＬ１を介して処理を行なうことにより
処理されることになる。

もし最後の場所であれば、プログラムされた全操作サイ
クルがターミナル３３４の再循環にょシ再び実行される
ことになる。

判断ステップ３０６に戻って、もし減速フラッグがセッ
トされなかったならば、ステップ３０８において手順の
実行が続行し、ここで減速サブスパンの初めに関する距
離が計算される。この計算は、残シの距離の信号３ｒｄ
を生じる。その後、判断ステップ３１２において、残シ
の距離３ｒｄの大きさはその時の増分距離ΔＳに対して
テストされ、残シの距離Ｓｒａがその時の増分距離ΔＳ
よシも小さいかどうかを判定する。もし残シの距離がそ
の時増分距離よシも小さくなければ、ステップ３１４で
処理が継続し、ここで速度修正のサブルーチンの実行が
サブルーチン呼出しによって開始される。速度の修正サ
ブルーチンは増分速度における変化を生じる如何なる処
理パラメータとも応答して、変化を処理するため工具の
中心点の速度を適用し、あるいはマニピュレータの軸心
速度をその関連する限界値に拘束する。

判断ステップ３１２においては、もし残りの距離３ｒｄ
が増分距離ΔＳよシも小さければ、手順の実行は判断ス
テップ３１６において継続し、これがその時の続行スパ
ンの終シを規定するプログラムされた場所まで運動が継
続するかどうかを判定する。

もし工具の中心点がその時のスパンの終シに静止するな
らば、判断ステップ３１６がプログラムされた場所が継
続点でないことを判定し、またこの手順の実行が処理ス
テップ３２８で継続し、ここで減速サブルーチンの実行
が最後の速度パラメータ信号Ｖｆを０に等しくセットす
る呼出しによって開始される。減速サブルーチンの実行
の完了と同時に、全体の手順の実行が処理ステップ３３
０において続けられ、ここでその時のスパンの終シと関
連する機能指令が実行されることになる。その後、判断
ステップ３３２において、その時のプログラムされた場
所がプログラムの最後のプログラムされた場所であるか
どうかが判定される。もしそうで・　あれば、プログラ
ムの実行はターミナル３３４を介して格納されたプログ
ラムの最初の場所において開始することにより再開され
、プログラムが再び繰返されるべきことを表示する。も
しその時の場所が格納されたプログラムの最後の場所で
なければ、実行はコネクタＬｌを通って進行して次のプ
ログラムされた線形スパンの挿間を行なう。

再び判断ステップ３１６においては、もしその時のスパ
ンの終シに対するプログラムされた場所が工具の中心点
の運動がこれにより継続するものであるならば、全体の
サイクル制御手順の実行は処理ステップ３１８へ進み、
ここでスパンの継続点の終シまでの距離が計算される。

このス、！！ンの距離の継続点の終シは、その時のスパ
ン長さにおいて残るその時の増分距離ΔＳと等しい整数
の反復回数を最初に計算することによって見出される。

第２Ｋ、プログラムされたスパンの長さＳｐとその時の
増分距離ΔＳの整数を超える残数Ｒとの間の差であるそ
の時のスパンＳｅｐ毎に新たな終点Ｓｅｐが計算される
。その後、判断ステップ３２０においては、その時の線
形スパンと次の線形スパンとの間に挾まれた角度が１２
０°よシも小さいかどうかが判定される。もしこの挟角
が２０°よシ小さければ、工具の中心点の運動はその時
のス／モンの最終的な場所ＰＩにおいて終了する。

挟角の値の決定は余弦則に依存する。その時のスパンの
初めにおけるプログラム−ｚｈた場所と次のスパンの完
了時のプログラムされた場所との間のスパンの距離に対
する２つの値は独立的に生成される。即ち、スパン長さ
Ｓｚｔは直交座標成分の平方和と比較されるが、値Ｓ２
ｔ、（１２０’）は、処理ステップ３１８において計算
されたスパン長さＳｅｐの平方と、次のスノξノのスパ
ン長さＳｎの平方と、次のスパン長さＳｎとその時のス
パンＳｅｐのスパン長さの積の和として計算される。も
しＳ２ｔがＳｚｔ、（１２０°）よシも小さければ、挟
角は１２００よシ小さい。

もし判断ステップ３２０において挟角１２０°より小さ
いことが判定されるならば、全手順の実行は判断ステッ
プ３２１において継続し、ここで所要の相対速度を得る
ため速度を調整するためのサブルーチンが呼出される。

プログラムされた速度ｖｐはスパン・データの初期化の
間に調整され、このサブルーチンの呼出しは判断ステッ
プ３２２の比較に先立って次のプログラムされた速度Ｖ
ｐｎに対する同様な調整値を生じるため必要となる。そ
の後、判断ステップ３３２において、次のスパンＶｐｎ
のプログラムされた速度がその時のスパンｖｐのプロゲ
ラ文された速度に対してどちらが大きいかな判定中るた
めテストされる。もし次のスパンＶｐｎのプログラムさ
れた速度がその時のスパンｖｐのプログラムされた速度
よシも大きいかあるいはこれと等しければ、この手順は
減速フラッグがセットされないステップ３２６に継続し
、その後コネクタＬ２を介して処理ステップ３０２に進
む。もし判断ステップ３２２において次のスパンＶｐｎ
の速度がその時のプログラムされた速度Ｖｐよりも小さ
いことが判定されるならば、その時のスパ／における減
速が要求されることになシ、手順は処理ステップ３２４
において継続し、ここで減速サブルーチンの実行がサブ
ルーチン呼出しにより開始されて最初の速度ノラメータ
ｖｆを次のプログラムされたスパンＶｐｎの速度に等し
くセットする。この減速サブルーチンの実行の完了と同
時に、全ての処理は処理ステップ３３０においてコネク
タＬ３を経由して継続し、ここでスパンの終シと関連す
る機能が実行される。その後、判断ステップ３３２にお
いて、その時の場所がプログラムの最後の場所であるか
どうかの判定が行なわれる。もしそうであれば、全ての
格納されたプログラムの実行は再循環ターミナル３３４
を介して反復される。もしその時の場所がプログラムの
最後の場所でなければ、全て処理の実行はコネクタＬ１
を介して継続して次のプログラムされた場所と関連する
データを取得する。

ここで、全てのサイクル制御が格納されたプログラムの
反復実行からなることが明らかであろう。

プログラムされた場所間の運動はその間の直線状経路に
沿った増分運動の反復を生じ、また工作物の回転運動の
増分化を含むものである。全サイクルは、マニピュレー
タと工作物ポジショナ−の運動、およびプログラム場所
と関連するプログラムされた機能の実行からなっている
。

第５ｂ図においては、サーボ監視機構９０により実行さ
れるサーボ割込みサービス・ルーチンがステップ３４０
において開始し、ここで細心の指令信号が一時的に格納
されるバッファが空であるかどうかが判定される。もし
バッファが空ならば、サイクルの制御はスパンの終シに
達し、スパンの終シ信号が処理ステップ３４４において
セットされる。

もしバッファが判断ステップ３４０により空でないこと
が見出されるならば、軸心の指令信号−より表わされる
軸心の運動増分はステップ３４２においてバッファから
検索される。ターミナル３４８において、サーボ割込み
ルーチンが終了され、サイクル制御部６２による全ての
操作サイクルの実行が再開される。前に述べたように、
サーボ監視機構９０は軸心指令信号により表わされる増
分を小増分に分割してこの小増分をサーボＩＯモジュー
ルに分散させる。このサーボ指令信号の分割および分散
の処理は、サイクル制御部７０による全ての自動モード
千頭の実行と同時に続行する。

第５ａ図のフローチャートと関連する主な部分およびサ
ブルーチンの説明は第６ａ図乃至第６ｆ図に関して行な
う。

第６ａ図は第５ａ図の処理ブロック３００と関連するス
テップの説明図である。スノξン・データの初期化手順
は処理ステップ２００において開始し、ここでデータが
データ・ストア７８から再び呼出される。この再び呼出
されたデータはＰｏおよびＰｌとして示されるその時と
次のプログラムされた場所に対する座標データを含んで
いる。この運動制御手順は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸に対する座標
値および方位角り、ＥおよびＲ１および工作物ポジショ
ナ−の回転運動Ｗを表わす入力信号を処理する。

更に、プログラム速度Ｖｐ、＃？ジショナーの原点の座
標およびポジショナ−の座標系の回転運動を表わす更に
別の入力信号がメモリーから再び呼出される。処理ステ
ップ２０１においては、ポジショナ−に対するマニピュ
レータの座標変換係数が評価される。処理ステップ２０
２においては、その時と次のプログラムされた場所間の
線形スパンのスパン長さと、方位の円弧長さの計算およ
び最も大きな有効距離の選定のためサブルーチンが呼出
される。その時の距離の装置も大きなものがプログラム
された距離の信号Ｓｐにより表わされ、工作物ポジショ
ナ−の回転運動がプログラムされない時中間点の挿間操
作を制御する。処理ステップ２０３においては、工具の
中心点シ工作物の回転運動の組合せ運動の有効直線距離
の値を計算するためサブルーチンが呼出される。この値
は有効直線距離信号ｓｐｐによって表わされ、最初にプ
ログラムされた速度と等しい工具の中心点と工作物の表
面間の相対速度を得るため必要なプログラムされた速度
の調整値の計算を行なうため処理ステップ２０５によっ
て呼出される相対速度サブルーチンによって使用される
。処理ステップ２０４においては、座標成分の比率信号
Ｎｘｘ乃至！’Ｊｗｗが座標の変化の商として計算され
、プログラムされた距離信号Ｓｐにより表わされる制御
する直線距離として計算される。座標成分の比率は線形
経路に沿った各距離の増分の座標成分を得るため変換手
順により用いられる。試験の比率は、方位角および工作
物ポジショナ−の回転運動の線形化を規定する。座標成
分の比率の計算に続いて、ターミナル２０８により示さ
れるように全制御手順の実行が継続する。

再び第５ａ図において、スパン・データの初期化に続い
て、処理ブロック３０２にょシ示されるようにスパンの
増分の補間操作と共に制御手順が継続する。第６ｂ図は
処理ステップ３０２と関連する処理ステップの拡張であ
る。第６ｂ図においては、処理ステップ２１４において
、補間反復カウンタが増進される。判断ステップ２１２
においては、増分速度信号Ｖｋにより表わされるその時
の増分速度がプログラムされた速度ｖｐよシも小さいか
どうかの判定が行なわれる。もし増分速度ｖｋが調整さ
れたプログラムされた速度ｖｐよシも小さければ、処理
の実行は処理ステップ２１６において継続し、これがサ
ブルーチンの呼出しによる加速サブルーチンの実行を表
示する。加速サブルーチンの実行の完了と同時に、処理
の実行はステップ２１３において継続し、ここで修正の
ための速度の変数Ｖａがその時の増分速度信号ｖｋと等
しくセットされる。処理ステップ２１５においては、速
度修正サブ−ルーチンが呼出される。このサブルーチン
は工作物の直径における変化に対して工具の中心点が前
進する際遭遇する工作物の表面の速度における変化によ
る増分速度を修正する。即ち、工作物がある円錐の一部
に近似するものとし、また工具の中心点の経路が工作物
の長手方向軸心と平行な実質的な完全を有するものとす
れば、工作物の回転運動の速度が一定である時、工具の
中心点に対する工作物の表面速度は工作物の半径と共に
変化することになる。工具の中心点に対する工作物の表
面の所要の速度を生じるためには、増分速度は工作物の
半径における変化に従って修正されなければならない。

増分速度の修正に続いて、処理ステップ２１８において
実行が継続し、こ＼で増分距離信号により表わされる距
離の増分ΔＳが計算される。距離の増分は反復間隔信号
により表わされ反復間隔Δｔと、前の反復の修正された
増分速度Ｖａ（ｋ−ｔ）と、その時の増分速度Ｖａｋの
平均の積である。その後、処理ステップ２２０において
、経路に沿って蓄積された距離が前に蓄積された距離５
ｋ−ｔと増分距離ΔＳの和として計算される。全体的な
サイクル制御プログラムの実行はターミナル２２１を介
して続行する。

もし判断ステップ２１２において増分速度がプログラム
された速度よシも小さいと判定されるならば、処理の実
行は処理ステップ２１０において継続し、ここで増分速
度が調整されたプログラムされた速度に等しくセットさ
れる。この時、実行は処理ステップ２１３および２１５
へ進んで必要に応じて新たな増分速度の値を計算する。

その後、実行は処理ステップ２１８において継続し、こ
こで増分距離ΔＳが計算され１次いで処理ステップ２２
０へ進み、こ＼で蓄積された距離が増分距離ΔＳの計算
値を用いて計算される。前のように、計算された処理ス
テップ２２０と関連する計算の完了と同時に、全体的な
制御手順がターミナル２２１の継続を介して再開される
。

第５ａ図の処理ブロック３０２と関連する処理ステップ
の実行の完了と同時に、全体的な制御手順の実行はＫＳ
　ａ図における処理ステップ３０４におけるサブルーチ
ンの呼出しによる変換手順の実行の開始により継続する
。この手順は、運動可能な機械の部材に対する座標に対
する挿間された中間の場所、方位および回転運動の直交
座標系および角度の座標の変換を行なう。

第６ｃ図は、第５ａ図のｈＪＬ埋スナステップ３０４シ
呼出される変換サブルーチンのフローチャートである。

第６Ｃ図の処理ステップ２２２においては、マニピュレ
ータ、方位角および工作物のＪｕショナーの回転運動に
対する直交座標系における値が経路に沿った運動のその
時の反復増分について計算される。各座標値は中間の位
置の座標により表わされ、直前の反復毎に計算された対
応する値と座標成分の比率および増分距離ΔＳの積の和
と等しい。このため、中間の場所、方位および工作物ポ
ジショナ−の角度の座標は全て得られる。処理ステップ
２２４における計算に続いて、座標値の組が機械の座標
系の値、即ち運動可能な機械の部材の運動軸に関する値
に変換される。マニピュレータの軸心は回転運動軸心で
あるため、変換処理は、逆三角関数関係の解を必要とす
る。この変換法の詳細については、機械の座標への変換
の説明に必要な程度に参考として本文に引用される米国
特許第３，９０９，６００号に記載されている。機械の
座標に対する変換の完了と同時に、機械の座標の増分の
変化量が処理ステップ２２６において計算される。

処理ステップ２２８においては、機械の軸心の指令信号
により表わされる機械の座標の増分変化量は、一時的な
バッファにおいて格納される。その後、全ての制御手順
の実行がターミナル２３０を経由する戻シにより再開さ
れる。

再び第５ａ図においては、処理ステップ３０４における
変換サブルーチンの実行に続いて、減速サブスノセンの
初めに残る距離が処理ブロック３０８と関連する処理に
より計算される。この処理のステップは第６ｄ図のフロ
ーチャートに示されている。

第６ｄ図の処理ステップ２３２においては、その時の速
度から零の速度への減速に要する時間は、増分速度信号
Ｖａｋにより表わされるその時の増分速度を加速定数Ｕ
で除すことＫよシ計算される。処理ステップ２３４にお
いては、その時の増分速度から零の速度への減速に要す
る距離は処理ステップ２３２において計算される時間の
値を用いて計算される。この減速距離Ｓｄは増分速度と
減速時間Ｔａの積の半分に等しい。処理ステップ２３６
においては、その時の反復により生じる中間の場所と減
速スパンの初めとの間の距離が蓄積された距離Ｓｋおよ
び減速距離Ｓｄをプログラムされたスパン長さＳｐから
控除することによって計算される。

減速の始まシに対する結果として残る距離３ｒｄは、全
体的な制御手順の実行がターミナル２３８の継続により
再開されて制御手順の実行を判断ステップ３１２にもた
らす時、全体的な制御手順によって用いられる。

第５ａ図および第６ｂ図においては、減速サブルーチン
は機能においてその時のスパンに対する最終速度に対す
る補間な行なうため用いられる加速サブルーチンとは異
なる。この加速サブルーチンは、補間処理内の増分速度
の修正のためにのみ用いられる。

第６ｅ図は減速サブルーチンの７ｃｉ−チャートである
。処理ステップ２４０　において、増分速度信　号は減
速を開始するため修正された増分速度信号と等しくセッ
トされる。実行は処理ステップ２４２゜２４４に続いて
最初の減速の反復において有効な増分速度の新たな値を
得る。処理ステップ２４６においては、反復カウンタが
増進される。処理ステップ２４８においては増分距離Δ
Ｓに対する値がその時の反復に対して計算される。処理
ステップ２５０においては、蓄積したスパノ距離Ｓｋが
丁度計算された増分スパン距離ΔＳを用いて計算される
。

処理ステップ２５２においては、あるサブルーチン呼出
しにより変換サブルーチンの実行が開始される。

変換サブルーチンの実行の完了と同時に、減速サブルー
チンの実行が判断ステップ２５８において再開され、こ
こでは増分速度が減速サブルーチンに対して前に確保さ
れた最終速度と等しいかどうかについて判定される。も
しそうでなければ、処理ステップ２６０においてその時
の反復の速度および減速期間に従って計算された速度差
、および減速サブルーチンの実行が開始された時計算さ
れる速度差を用いて新たな増分速度が計算される。その
後、減速サブルーチンの実行が処理ステップ２４６にお
いて継続する。処理ステップ２４６乃至２６０は、減速
サブルーチンが所要の最終速度Ｖｆを生じるまで反復さ
れる。その後、全体的制御手順の実行がターミナル２６
２を経由する戻シによって再開される。

減速サブルーチンの場合とは異なる、加速サプルーチ／
は第６ｂ図」のフローチャートにおいて示された挿間処
理の一部をなす。この加速サブルーチンは第６ｆ図にお
けるフローチャートにより示されている。

加速サブルーチンの実行は、新たな増分速度の値Ｖｋが
増分遺産の変化量Δｖｋに対して増分速度Ｖ　ｋ−ｔの
前の値を加算することによって計算される処理ステップ
２７２において開始する。判断ステップ２７４において
は、新たな速度値Ｖｋがプログラムされた速度ｖｐと比
較される。もし大きければ、増分速度の値ｖｋは処理ス
テップ２７６においてプログラムされた速度Ｖｐと等し
くセットされる。その後、全体的な制御手順の実行はタ
ーミナル２７８を経由する戻シによって再開される。も
し処理ステップ２７２により計算される増分速度がプロ
グラムされた速度を超えなければ、ステップ２７６が飛
越される。

自動モーＦと関連する手順の更に詳細な記述は第６ａ図
から始められる。第６ａ図により示されル予め補間され
たデータの初期化が、補間手順の間用いられる変数値を
生じる。これらの値は、２つの連続するプログラムされ
た工具の中心占の場所およびその間の速度、機能素子の
方位、工作物の回転角位置、およびマニピュレータの座
標軸に対するポジショナ−の座標軸の回転を定義する入
力信号により表わされる値を用いて計算される。

マニピュレータから工作物ポジショナ−の座標変換のだ
めの係数の処理ステップ２０１の計算は、第７ｅ図のフ
ローチャートによって更に詳細に示される。

第７ｅ図においては、係数の計算が処理ステップ５７０
において示されている。ポジショナ−に対するマニピュ
レータの座標軸の回転値ＪおよびＯは前記係数を得るた
め用いられる。処理ステップ５７０の計算の完了と同時
に、第６ａ図の手順の実行がターミナル５７２を経て継
続すス。

前に本文において述べたように、中間点の反復的な補間
操作は、工具の中心点の運動の線形スパンを考慮して直
線距離と、方位の変化により生じる有効円弧長さと、前
記工作物の回転運動軸心からの工具の中心点の半径方向
距離の平均値を用いて工作物の回転運動による生じる円
弧長さの装置も大きなものによって制御される。再び第
６ａ図において、処理ステップ２０２はプログラムされ
た距離のサブルーチンを呼出し、これが工具の中心点の
スパン長さと方位運動のための有効円弧長さの両方を計
算する。このサブルーチンはまた、これらの値のどちら
が太きいかを判定し、運動の制御手順の他のルーチンに
よって使用されるべきプログラムされたスパン長さの変
数としてこの大きな方の値を格納する。

プログラムされた距離のサブルーチンは第７ａ図のフロ
ーチャートによって示されている。処理ステップ４５０
においては、工具の中心点の経路の距離が計算される。

この経路の長さＳＬは、点ＰＯとＰｌを結ぶ直線の直交
座標成分の２乗の和の平方根に等しい。処理ステップ４
５２においては、方位の変化に対する有効円弧長さの計
算に用いられる工具のベクトル長さが計算される。これ
ら工具のばクトルは、工具の長さと工具のｉｂ長さの２
乗の和の平方根と等しい工具長さの距＠Ｓｔｔ、を含む
。この工具の偏シ距離Ｓｔ、ｏは工具の偏シ長さＬ４と
Ｌ５の２乗の和の平方根に等しい。処理ステップ４５４
においては、点Ｐｏと２１間の方位角り、ＥおよびＨの
変化のプログラムされた値、即ち工具のベクトル５ｔＬ
ｔたはＳｔｏを用いて方位の円弧長さが計算される。３
つの方位円弧長さＳｏｌ、８０２およびＳ０３は、工具
の中心点のプログラムされた距離ＳＬと共に、最大値を
見出すため処理ステップ４５６において比較される。処
理ステップ４５８においては、プログラムされた距離の
信号Ｓｐが処理ステップ４５６において比較された値の
最大即ち最も大きなものと等しくセットされる。その後
、第６ａ図のフローチャートの手順の実行がターミナル
４６０における戻シにょシ再開される。

再び第６ａ図のフローチャートにおいては、プログラム
された距離のサブルーチンの実行に続いて、処理ステッ
プ２０３が第７ｂ図および第７ｃ図のフローチャートに
よね示される直線距離のサブルーチンの実行を呼出す。

このサブルーチンの目的は、工具の中心点の直線運動と
工作物の回転運動により掃引される円弧の組合せから生
じる有効直線距離を計算することである。

第７ｂ図においては、処理ステップ４７０と４７２がプ
ログラムされた場所ＰＯおよびＰｌのマニピュレータの
直交座標系に関する直交座標の前記工作物のポジショナ
−の座標系の直交座標に関する値への変換を行なう。こ
れらの変換は、ポジ゛ショナーの変換サブルーチンを呼
出してプログラムされた場所の座標ＸＯ，ＹＯおよびｚ
ｏ、゛およびｘｌ、Ｙｌおよびｚｌ　を用いてサブルー
チンを実行することにより行なわれる。ポジショナ−の
変換サブルーチンは、以下において述べる第８ｂ図の７
０−チャートにより示される。工作物のポジショナ−の
座標系に対する直交座標値への変換に続いて、処理ステ
ップ４７４および４７６が工作物＃？シショナーのテー
ブルの回転運動軸心からプログラムされた場所ＰＯおよ
びＰｘｔでの半径方向距離を計算する。これらの計算は
、処理ステップ４７４゜４７６により呼出されかつステ
ップ４７０　、４７２により実行される変換の座標値を
用いるサブルーチンによって実施される。半径の計算の
サブルーチンは、以下において述べる第８ｃ図のフロー
チャートによって示される。

判断ステップ４７８においては、工具の中心点の運動が
速度の座標の包絡線内で始まるかどうかが判定される。

この速度座標の包結線は工作物ポジショナ−のテーブル
の回転運動軸心からの半径方向の制限距離および正の方
向におけるテーブル面からの工作物ポジショナ−のＸ軸
に沿った軸方向の制限距離に照して説明したことが想起
されよう。

従って、工作物ポジショナ−の座標系に関する場所ＰＯ
および回転運動軸心からの場所ＰＯの半径方向距離ＲＤ
ｏの座標を計算した後、制限値ＸＩ）ＬおよびＲＤＬに
対する計算された値ＸｐｏおよびＲＤ。

を比較することが必要となる。

もし始動場所ＰＯの座標が速度の座標の包絡線内に見出
式れＡならば、直線距離のサブルーチンの実行は速度の
関連状態信号がセットされる処理ステップ４８０に進む
。処理ステップ４８２において、プログラムされた角度
の変化ΔＷにわたる工作物の回転運動により生じる円弧
距離は、場所２０１２１間の有効平均半径、即ち半径Ｒ
ＤｏおよびＲＩｈの平均値を用いて計算される。工作物
面の円弧距離は円弧距離信号Ｓａによって表わされ、平
均半径と工作物の場所の角度の変化△Ｗの積と等しい。

処理ステップ４８４においては、接線の偏シ距離が計算
されて接線の偏シ信号Ｓｔｎにより表わされる値を得る
。接線の偏シは工作物面に対する工具の中心点の位置の
接線の変化の大きさの測定値である。接線の偏、９Ｓｔ
、ｎは、工作物テーブルの面内に投影されるプログラム
された場所間の工作物ポジショナ−の座標成分における
変化の２乗とプログラムされた場所２０１２１間の半径
の変化の２乗の差との和の平方根として計算される。直
線距離のサブルーチンの実行は、第７ｃ図のフローチャ
ートの判断ステップ４８６に対するオフベージ・コネク
タＣ１を介して継続する。

第７ｃ図においては、判断ステップ４８６が接線偏りＳ
ｔｎを円弧距離の信号Ｓａにより表わされる円弧長さと
比較して接線の偏りの成分が円弧長さよシ遥かに小さい
かどうかを判定する。接線偏シの成分が円弧長さよシも
遥かに小さければ、運動の接線成分は無視することがで
きる。有効直線距離は、工作物ポジショナ−の回転運動
軸心に沿った変化量の２乗と円弧長さの和の平方根とし
て処理ステップ４９２において計算される。もし判断ス
テップ４８６において接線の偏りＳｔｎの成分が実質的
である、即ち円弧長さＳａよシも遥かに小さくはないと
判定されたならば、全直線距離の計算は処理ステップ４
８８．４９０によって行なわれる。このように用いられ
る手順は、工具の中心点の運動と工作物面間の相対距離
の線形近似化を前提とする。

処理ステップ４８８においては、工作物ポジショナ−の
座標系に対するＹおよび２座標は工作物の回転角度△Ｗ
だけ回転される。上記の前提の下では、この座標の回転
は同じ基準枠内に初めと終夛の場所を置くため要求され
る変換を行なう。処理ステップ４９０においては、有効
直線距離は、工作物ポジショナ−の回転運動軸心に沿っ
た変化ｘｐおよび処理ステップ４８８において計算され
た回転した座標値を用いて工作物ポジショナ−のＹおよ
びＺ軸に対する位置の変化の２乗の和の平方根として計
算される。

処理ステップ４９４においては１円弧長さＳａは大きな
方の判定のためプログラムされた距離Ｓｐと比較される
。この比較は、プログラムされた運動の補間のための制
御値を判定するために再び用いられる。もし円弧長さＳ
ａがプログラムされた距離Ｓｐよシも太きければ、プロ
グラムされた距離Ｓｐは処理ステップ４９６において円
弧長さＳａと等しくセットされる。もしプログラムされ
た距離Ｓｐが円弧長さＳａと等しいかあるいはこれｒシ
大きければ、処理ステップ４９６は飛越されることにな
る。第７ｃ図のフローチャートの実行の完了と同時に、
第６ａ図の初期化手順の実行はターミナル５０８を介す
る戻シによって継続することになる。

もし判断ステップ４７８において始動場所Ｐｏが速度の
関連包絡線内にないことが判定されるならば、実行は処
理ステップ４９８に進み、ここで速度の関連状態信号が
リセットされる。その後、処理ステップ５００において
、工作物の最大回転速度においてプログラムされた速度
ｖｐを得る半径が計算される。即ち最大回転速度の半径
ＲＤｍが最大回転速度によりブログラムされた速度を除
することによって計算される。処理ステップ５０２にお
いては、円弧距離Ｓａは処理ステップ５００において計
算された半径ＲＤｍについて計算される。その後、直線
距離のサブルーチンの実行はオフに一ジ・コネクタＣ２
に進んで第７ｃ図のステップ４９４を処理し、ここでプ
ログラムされた距離の信号Ｓｐが円弧距離Ｓａの計算値
と比較される。このように、処理ステップ５００，５０
２および処理ステップ４９４０作用は、ポジショナ−に
対して最大値における工作物の回転速度を固定すること
である。

直線距離計算サブルーチンの実行の完了と同時に、第６
　ａ図のフローチャートの手順の処理は、処理ステップ
２０５のサブルーチン呼出しにより相対速度の計算サブ
ルーチンの実行と共に継続する。

この相対速度の計算サブルーチンは、第７ｄ図のフロー
チャートによって示される。第７ｄ図においては、速度
関連状態信号がセットされたかどうかの判定が判断ステ
ップ５２０において行なわれる。

もしその時のプログラムされた経路が速度の関連を必要
としなければ、サブルーチンによりー切の処理が実行さ
れず、第６ａ図のフローチャートのルーチンの処理はタ
ーミナル５２６を介する戻シによって再開される。一方
、もし閾値のスパンが速度の関連を必要とするならば、
実行は処理ステップ５２２に進み、ここでプログラムさ
れた速度における運動を生じるため必要な時間が計算さ
れる。

即ち、有効直線距離Ｓｐｐだけ運動する時間Ｔｍはプロ
グラムされた速度により直線距離を除すことにより計算
される。処理ステップ５２４においては、修正された速
度の値ｖｐが、方位の円弧長さ、工具の中心点の直線距
離および工作物の回転の円弧長さの肉量も大きなものを
表わすプログラムされた距離の信号Ｓｐを処理ステップ
５２２において計算された運動に対する時間Ｔｍで除す
ことにより計算される。処理ステップ５２２，５２４の
作用は、工具の中心点と工作物面間の相対速度をプログ
ラムされた速度Ｖｐと等しく生じるため必要な値と大き
さが等してプログラムされた調整速度信号Ｖｐを生じる
ことである。処理ステップ５２５においては、調ｉされ
るプログラムされた速度信号が初期の半径方向距離に対
する平均の半径方向距離の比率によって位取シされる。

第４θ図に関して記述したように、工具の中心点は運動
の開始時にこの調整されるプログラムされた速度まで加
速される。その後、速度の修正が半径方向の距離の増分
変化に対して正される。処理ステップ５２５の計算は、
最初の加速と運動の単なる速度修正部分との間の制限さ
れた速度の変化を生じる。

第５ａ図のフローチャートにおいては、プログラムされ
た各スパン毎に中間点の補間に先立って第６ａ図の千顆
が一回実行される。その結果、第７ａ図、第７ｂ図、第
７Ｃ図、第７ｄ図および第７ｅ図のフローチャートによ
り示される手順が一回実行されて補間の間に用いられる
値を得る。記載の速度の関連付けを得るため、工具の中
心点て対する工作物面の運動速度に従う反復毎に増分速
度信号の調整を許容することが必要である。工具の中心
点が異なる工作物の直径と関連するプログラムされた場
所間の経路を横切る時、工作物の一定の回転速度を前提
として工作物面の速度はこの半径に比例して変化する。

増分速度信号Ｖｋのこの増分調整は第６ｂ図のフローチ
ャートに示される如く増分距離の補間操作の間に生じる
。第６ｂ図の処理ステップ２１５により呼出されるこの
速度調整手順は第８ａ図のフローチャートによって示さ
れている。

第８ａ図においては、判断ステップ５３２において、速
度関連状態信号がセットされるかどうかの判定が行なわ
れる。もし速度関連状態信号がセットされなければ、速
度の修正は行なわれず、第６ｂ図の手順の実行がターミ
ナル５４２の戻シによって再開される。もし速度関連状
態信号がセットされるならば、処理ステップ５３６は中
間点の直交座標を用いて工作物ポジショナ−の座標系の
直交座標へのマニピュレータに対する直交座標の変換の
ためのサブルーチンの実行を呼出す。この変換サブルー
チンの実行の完了と同時に、工作物の回転運動軸心から
中間点までの半径を計算するためのサブルーチンが処理
ステップ５３８のサブルーチン呼出しにより実行するよ
う呼出される。処理ステップ５４０においては、中間の
半径方向距離信号ＲＤｋにより表わされる工作物の回転
運動軸心から中間点までの半径方向距離を用いて増分速
度ｖｋに対する修正値を計算する。この修正された値は
、変数Ｖａにより表わされる増分速度ｖｋのその時の値
と中間の半径方向距離信号ＲＤｋによる初期の場所の半
径信号ＲＤｏの除算から得られる商との積と等しい。次
に、この修正された増分速度信号Ｖａｋは、全ての座標
成分が得られる増分距離の計算のため補間サブルーチン
において用いられる。

第８ｂ図は、マニピュレータに対する直交座標の工作物
＃？ジショナーの直交座標系への変換のための手順を示
している。この手順は、場所の座標信号を受入れ変換さ
れた座標信号を生じる。この変換は、マニピュレータに
対する直交座標と工作物ポジショナ−の座標系の原点と
の間の有効な変換を最初に計算し、次いでマニピュレー
タの直交座標軸に対する工作物ポジショナ−の直交座標
軸の回転運動と関連する回転運動を生じるため変換の変
位信号により表わされるこれらの値を用いることにより
行なわれる。処理ステップ５５０において、変換成分が
計算される。処理ステップ５５２において、この座標の
回転はスパン・データの初期化手順により予め計算され
た変換係数を用いて計算される。この係数は、入力信号
Ｊおよび０により表わされる如きマニピュレータに対す
る直交座標からの工作物ポジショナ−の直交座標の回転
に基づく。第８ｂ図の手順により行なわれる変換の完了
と同時に、工作物ポジショナ−に対する直交座標は工作
物の回転運動軸心から中間場所までの半径方向距離の計
算に使用するため役立つ。

半径の計算は、半径方向距離の計算のため変換された直
交座標を使用する第８ｃ図に示された手順によって行な
われる。この半径方向の距離ＲＤＩは中間点の工作物ポ
ジショナ−の直交座標に対するＹおよび２成分の２乗の
和の平方根として計算される。この計算は処理ステップ
５６０によって行なわれる。呼出し手順の実行への戻シ
はターミナル５６２を介して行なわれる。

本文に述べたように、工作物の回転およびマ二゛　ピュ
レータの変換および方位の関連付けられた運動の制御は
、中間場所、方位および回転運動の補間によって達成さ
れる。補間操作は制御距離、および工具の中心点の変位
、機能素子の方位および工作物の回転運動の最も大きな
ものにより支配される。工具の中心点と工作物面間の所
要の相対速度を得るためには、工具の中心点の変位が工
作物の回転運動軸心からの工具の中心点の半径方向距離
の変化を生じるため各反復操作が修正される増分速度を
提供する。実質的な接線成分を生じることになる工具の
中心点の変位は、初めの場所から終りの場所への同じ基
準枠に対するプログラムされた場所の座標の更なる回転
運動によって得られる。いかなる場合も、速度の関連付
けは初めと終りの場所の座標、連続するプログラムされ
た点の方位および工作物の角度位置を規定するデータを
、工具の中心点と工作物面間の所要の相対速度を規定す
るプログラムされた速度と共に用いて自動操作モーＦに
おいて行なわれる。マニピュレータの直交座標軸に対す
る工作物の回転運動軸心の回転の自動的な操作は、回転
運動の大きさを規定する更に別の入力データを用いて行
なわれる。

本発明については図面に示された望ましい実施態様に従
って詳細に示し、望ましい実施態様についである細部に
おいて記述したが、本発明をかかる細部に限定する意図
はない。反対に１頭書の特許請求の範囲の主旨および範
囲に該当する全ての修正、変更および相当例を網羅する
ことを意図するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は工業用マニピュレータおよび制御装置への接続
を示す図。 第２図は第１図の制御装置のブロック図。 第３（ａ）図はプログラムされた位置の座標を決定する
直角座標系内に示されたマニピュレータの線図を示す。 第３（ｂ）図および第３（ｃ）図はマニピュレータ手首
の運動の軸および入力信号によって決定された関連した
方向角度を示す図。 第３（ｄ）図は工作物ポジショナ−およびこれに関連し
た直角座標系を示す。 第４（ａ）図、第４（ｂ）図および第４（ｃ）図は動作
の自動モーＰにおける制御されたマニピュレータによっ
て実施された運動を示す図。 第４（ｄ）図および第４（ｅ）図はマニピュレータおよ
び工作物の関係動作を示す図。 第５（ａ）図および第５（ｂ）図は動作制御を実施する
２つの基本制御手順のフローチャートを示す。 第６（ａ）図、第６（ｂ）図、第６（ｃ）図、第６（ｄ
）図、第６（ｅ）図および第６（ｆ）図は第５（ａ）図
のフローチャートのサブルーチンおよび主要セグメント
のフローチャート。 第７（−図、第７（ｂ）図、第７（ｃ）図、第７（ｄ）
および第７（ｅ）図は第６図のフローチャートのサブル
ーチンおよび主セグメントのフローチャート。 第８（ａ）図、第８（ｂ）図および第８（Ｃ）図は、工
具の中心点および工作物間の関連速度に従う増加速度値
を修正するための手順のフローチャート。 １０・・・マニピュレータ、　　１３・・・ビニオン。 １４・・・モータ、１５・・・減速機。 １６・・・板部、　　　　　　　　１７・・・リング歯
車。 １Ｂ・・・上部アーム、２０・・・枢着軸。 ２２・・・前腕部、２４・・・枢着軸。 ２５、３０・・・ねじ、　　　　　　２６．２８・・・
ナツト。 ｄ、２９・・・プＩＪ　＋、　　　　３１・・・外側部
。 ３２・・・手首部、３３・・・部片。 ３４・・・モータ、　　　　　　　　３６．３８・・・
モータ。 ４０・・・減速機、４４・・・面板部。 砺・・・工具の中心点、５０・・・工具。 ６０・・・制御装置、６２・・・サイクル制御部。 ６４・・・サーボ制御部、６６・・・機械のインターフ
ェース。 ７２・・・マイクロプロセッサ、７４・・・割込み制御
部。 ７６・・・メモリー、７８・・・データ・ストア。 ８０・・・システム・バス、　　９０・・・サーボ監視
機構。 ９２、９４．９６．９７・・・サーボ入出カモジュール
。 １００・・・マイクロプロセッサ。 １０２・・・プログラム可能タイマー。 １０４・・・局部メモリー。 １０５・・・サーボ制御処理プログラム。 １０６・・・マイクロプロセッサ。 １０８・・・トランスジューサ・インターフェース。 １１０・・・駆動インターフェース回路。 １１２・・・局部メモリー。 １１４・・・サーボ入力プログラム、１１６・・・局部
バス。 １１８・・・二重メート素子、　　１２４，１２．１２
６・・・モータ。 １３２・・・素子工ｏモジュール。 １３４・・・局部マイクロプロセッサ。 １３６・・・直列インターフェース回路。 １３８・・・並列インターフェース回路。 １４０・・・局部メモＩＪ　−、１４４・・・局部バス
。 １４６・・・二重ポート素子。 １４８・・・オｄレータ・パネル。 １５０・・・入出力インターフェース回路。 １５２・・・データ入出カモジュール。 １５４・・・マイクロプロセッサ。 １５６・・・逐次チャネル・インターフェース。 １５８・・・局部メモＩＪ　−、１６４・・・局部バス
。 １６６・・・二重ポート素子。 １６８・・・教示用ペンダント。 １７０、データ・ターミナル、 １７２・・・バルク・データ・トランシーバ。 １７４・・・処理中データ・トランシーバ。 （外５名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マニピユレータにより支持される機能素子と関連す
   る工具の中心点の運動と、ポジシヨナーにより支持され
   る工作物の回転運動を共働作用的に制御する方法であつ
   て、前記マニピユレータにより生じる運動は前記工作物
   の回転運動の軸心と交差する直線経路に沿い、この運動
   は入力信号により規定され、前記マニピユレータおよび
   ポジシヨナーはサーボ機構回路により制御されるアクチ
   ユエータによつて駆動される運動可能な部材を有し、前
   記工具の中心点と工作物の表面の相対的運動は入力信号
   により表わされる速度において生じる方法において、 ａ）前記入力信号に応答して増分速度信号を反復的に生
   成し、各増分速度信号は反復間隔における工具の中心点
   の速度を表わし、 ｂ）連続する反復動作間における前記工作物の回転運動
   軸心からの工具の中心点の半径方向距離における変化に
   応じて前記増分速度信号を修正し、 ｃ）修正された前記増分速度信号に応答して中間位置の
   座標信号を生成し、該中間位置の座標信号は前記工具の
   中心点の直線経路に沿つた中間位置および前記工作物の
   中間の回転運動の前記マニピユレータと関連した直交座
   標系に対する座標を表わし、 ｄ）前記サーボ機構回路に対し中間位置の座標信号を与
   えて前記マニピユレータとポジシヨナーの運動可能部材
   の関連付けられた運動を生じる工程からなることを特徴
   とする方法。 ２、前記入力信号が前記工具の中心点の運動と前記工作
   物の回転運動の初めと終りの場所の座標と、前記工具の
   中心点と工作物の表面間の相対速度を規定する方法にお
   いて、 ａ）工具の中心点の運動と工作物の回転運動の組合せか
   ら生じる距離を表わす有効直線距離信号を生成し、 ｂ）前記有効直線距離信号に応答して調整されるプログ
   ラムされた速度信号を生成する工程を更に含み、この調
   整されるプログラムされた速度信号は、前記プログラム
   された速度と等しい前記工具の中心点と工作物面間の相
   対速度を結果として生じる工具の中心点の速度を表わす
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、中間位置の座標信号を生じる前記工程が、ａ）２つ
   のプログラムされた場所間で前記工具の中心点が横切る
   直線距離と、前記工作物のプログラムされた角度の変化
   にわたつて回転する時の回転運動軸心からの工具の中心
   点の半径方向の平均距離で掃引される円弧長さの大きい
   方を表わすプログラム距離信号を生成し、 ｂ）その各々が選択されたある座標の大きさの変化とプ
   ログラムされた距離信号との商を表わす座標成分比信号
   を生成し、 ｃ）前記増分速度信号に応答して座標距離信号と、反復
   間の期間を表わす反復間隔信号とを生成する工程を更に
   含み、前記増分距離信号は前記反復間隔にわたつて生じ
   る運動の増分を表わし、 ｄ）前記増分距離信号と座標成分比信号に応答して座標
   成分信号を生成する工程を含み、前記座標成分信号は前
   記増分距離の座標成分を表わすことを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の方法。 ４、前記工作物の回転運動の軸心が前記マニピユレータ
   の直交座標系のどの軸心に対しても平行ではなく、前記
   増分速度信号を修正する前記工程が、ａ）工作物ポジシ
   ヨナーの座標系に対するプログラムされた場所の座標を
   表わす変換座標信号を生成し、 ｂ）前記の変換された座標信号に応答して中間の半径方
   向距離信号を生成する工程を更に含み、この中間の半径
   方向距離信号は中間の工具の中心点の場所に対する工作
   物の回転運動軸心からの半径方向距離を表わし、 ｃ）前記中間半径方向距離信号、増分速度信号および始
   動位置の半径方向距離信号に応答して修正された増分速
   度信号を生成する工程を含み、この修正された増分速度
   信号は、前記工具の中心点の中間位置におけるプログラ
   ムされた速度における前記工具の中心点と工作物面間の
   相対速度を結果として生じる工具の中心点の速度を表わ
   すことを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、マニピユレータにより支持される機構素子と関連す
   る工具の中心点の運動と、ポジシヨナーにより支持され
   る工作物の回転運動とを選択的かつ共働作用的に制御す
   る方法であつて、前記マニピユレータにより生じる前記
   運動は前記工作物の回転運動の軸心と交差する直線経路
   に沿つており、該運動は前記マニピユレータと関連する
   直交座標系に対する前記工具の中心点の初めと終りの位
   置、および前記工作物の回転運動の軸心に対する工作物
   の初めと終りの角度位置とを表わす入力信号によつて規
   定され、前記マニピユレータとポジシヨナーはサーボ機
   構回路により制御されるアクチユエータによつて駆動さ
   れる運動可能部材を有し、前記工具の中心点と工作物面
   の相対運動は１つの入力信号により表わされる速度にお
   いて生じ、前記工作物ポジシヨナーに対する軸方向およ
   び半径方向の制限距離は更に別の入力信号によつて規定
   される方法において、 ａ）前記入力信号に応答して速度の関連状態信号を生成
   する工程を含み、該速度関連状態信号は軸方向と半径方
   向の制限距離の入力信号により規定される包絡線内の１
   つの始動位置の存在を表わし、 ｂ）工具の中心点の運動と工作物の回転運動の組合せか
   ら生じる距離を表わす有効直線距離信号を生成し、 ｃ）前記有効直線距離信号と前記のプログラムされた速
   度信号に応じて調整されるプログラムされた速度信号を
   生成する工程を含み、この調整されるプログラムされた
   速度信号は、プログラムされた速度と等しい前記工具の
   中心点と工作物面間の相対速度を結果として生じる前記
   工具の中心点の速度を表わし、 ｄ）前記の調整されるプログラムされた速度信号と場所
   の座標および回転運動の入力信号に応答して増分速度信
   号を反復的に生成する工程を含み、各増分速度信号は１
   つの反復間隔の間の前記工具の中心点の速度を表わし、 ｅ）連続するプログラムされた場所間の前記工作物の回
   転運動軸心からの工具の中心点の半径方向距離における
   変化に応じて増分速度信号を修正し、 ｆ）前記の修正された増分速度信号に応答して中間の位
   置の座標信号を生成する工程を含み、該中間位置座標信
   号は工具の中心点のマニピユレータと関連する直交座標
   系に対する座標および前記工作物の中間の回転運動を表
   わし、 ｇ）前記中間位置の座標信号をサーボ機構回路に対して
   加えて工具の中心点と工作物の関連した運動を生じる工
   程を含むことを特徴とする方法。 ６、速度関連状態信号を生じる前記工程が、ａ）前記場
   所の座標入力信号に応答して変換される場所の座標信号
   を生成する工程を更に含み、該変換場所座標信号は前記
   工作物が取付けられる前記ポジシヨナーの面内にその原
   点を有し、かつ前記工作物の回転運動軸心と実質的に一
   致する１つの軸心を有する直交座標系に対する工具の中
   心点の座標を表わし、 ｂ）前記変換場所座標信号に応答して半径方向距離信号
   を生成する工程を含み、該半径方向距離信号は前記工作
   物の回転運動の軸心から始動場所の座標までの半径方向
   距離を表わし、 ｃ）前記変換場所座標信号と半径方向距離信号を軸方向
   および半径方向の制限距離入力信号と比較し、 ｄ）前記の軸方向と半径方向の制限距離信号により規定
   される包絡線内の始動位置の存在の検出に応答して速度
   関連状態信号を生成する工程を含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第５項記載の方法。 ７、前記工作物の回転運動の軸心が前記マニピユレータ
   と関連するどの直交座標軸に対しても平行ではなく、更
   に別の入力信号が前記マニピユレータの座標系の軸心に
   対するマニピユレータの座標系の座標軸の回転運動を規
   定し、また更に前記マニピユレータの座標系に対するポ
   ジシヨナーの座標系の原点の場所を規定する方法におい
   て、場所の座標信号を変換する前記工程が、 ａ）前記ポジシヨナーの直交座標系の場所と原点間の直
   線距離を表わし、 ｂ）前記変換の変位信号と前記ポジシヨナーの座標の回
   転運動の入力信号に応答して変換された場所の座標信号
   を生成する工程を更に含み、該変換場所座標信号はポジ
   シヨナーの直交座標系に対する場所の座標を表わすこと
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８、マニピユレータにより支持される機能素子と関連す
   る工具の中心点の運動およびポジシヨナーにより支持さ
   れる工作物の回転運動とを共働作用的に制御する方法で
   あつて、前記マニピユレータにより生じる運動が前記工
   作物の回転運動軸心と交差する直線経路に沿つており、
   該運動は前記マニピユレータと関連する直交座標系に対
   する工具の中心点の運動の初めと終りの場所の座標、工
   作物のプログラムされた場所における工具の中心点を通
   る前記機能素子の初めと終りの方位、および工作物の初
   めと終りの角度位置を表かす入力信号によつて規定され
   、前記マニピユレータとポジシヨナーはサーボ機構回路
   により制御されるアクチユエータによつて駆動される運
   動可能部材を有し、前記工具の中心点と工作物面の相対
   運動は入力信号により表わされる速度において生じる方
   法において、 ａ）工具の中心点の運動および工作物の回転運動の組合
   せから生じる距離を表わす有効直線距離信号を生成し、 ｂ）該有効直線距離信号とプログラムされた速度信号に
   応答して調整されるプログラムされた速度信号を生成す
   る工程を含み、この調整されるプログラム速度信号は前
   記のプログラムされた速度と等しい工具の中心点と工作
   物面間の相対速度を結果として生じる工具の中心点の速
   度を表わし、 ｃ）前記の位置の座標入力信号と調整されるプログラム
   された速度信号に応答して増分速度信号を反復的に生成
   する工程を含み、各増分速度信号は反復間隔の間の工具
   の中心点の速度を表わし、 ｄ）連続するプログラムされた場所間の前記工作物の回
   転運動軸心からの工具の中心点の半径方向距離における
   変化に応じて増分速度信号を修正し、 ｅ）この修正された増分速度信号に応答して中間の場所
   の座標信号を生成する工程を含み、この中間の場所の座
   標信号は前記工具の中心点の中間の場所と前記機能素子
   の中間の方位と前記工作物の中間の角度位置の前記マニ
   ピユレータの直交座標系に対する座標を表わし、 ｆ）前記サーボ機構回路に対して中間の場所の座標信号
   を加えて工具の中心点と工作物間の関連した運動を生じ
   る工程を含むことを特徴とする方法。 ９、中間の場所の座標信号を生じる前記工程が、ａ）前
   記工具の中心点が横切る直線距離と、前記のプログラム
   された方位の変化にわたり前記機能素子が掃引する有効
   円弧長さ、および前記工作物の初めと終りの回転運動間
   における工作物の回転運動軸心からの工具の中心点の平
   均半径方向距離で掃引される円弧長さの最も大きなもの
   を表わすプログラムされた距離信号を生成し、 ｂ）各々が１つの座標の大きさの変化とプログラムされ
   た距離信号の商を表わす座標成分比信号を生成し、 ｃ）増分速度信号に応答して増分距離信号と、反復間の
   期間を表わす反復間隔信号とを生成する工程を含み、前
   記増分距離信号は前記反復間隔にわたつて生じる運動の
   増分を表わし、 ｄ）前記増分距離信号と座標成分比に応答して座標成分
   信号を生成する工程を含み、該座標成分信号は増分距離
   の座標成分を表わすことを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項記載の方法。 １０、前記工作物の回転運動軸心が前記マニピユレータ
   と関連する直交座標系のどの座標軸に対しても平行では
   なく、前記増分速度信号を修正する前記工程が、 ａ）前記工作物が取付けられる前記ポジシヨナーの面内
   にその原点と工作物の回転運動軸心と実質的に一致する
   ようの軸心とを有する工作物ポジシヨナーの直交座標系
   に対するプログラムされた場所の座標を表わす変換され
   た座標信号を生成し、 ｂ）前記の変換された場所の座標信号に応答して中間の
   半径方向距離信号を生成する工程を更に含み、この中間
   の半径方向距離信号は中間の工具の中心点の場所に対す
   る前記工作物の回転運動軸心からの半径方向距離を表わ
   し、 ｃ）前記の中間の半径方向距離信号、前記増分速度信号
   および始動場所の半径方向距離に応答して修正された増
   分速度信号を生成する工程を含み、この修正された増分
   速度信号は、前記の修正の場所におけるプログラムされ
   た速度と等しい工具の中心点と工作物面間の相対速度を
   生じる結果となる工具の中心点の速度を表わすことを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載の方法。 １１、マニピユレータにより支持される機能素子と関連
   する工具の中心点の運動とポジシヨナーにより支持され
   る工作物の回転運動とを共働作用的に制御する装置であ
   つて、前記マニピユレータにより生じる前記運動は前記
   工作物の回転運動の軸心と交差する直線状経路に沿つて
   おり、該運動は入力信号によつて規定され、前記マニピ
   ユレータと位置決め装置はサーボ機構回路により制御さ
   れるアクチユエータによつて駆動される運動可能部材を
   有し、前記工具の中心点と工作物面の相対運動は１つの
   入力信号により表わされる速度において生じる装置にお
   いて、 ａ）入力信号を格納する装置と、 ｂ）前記入力信号に応答して増分速度信号を反復的に生
   成する装置とを設け、各増分速度信号は１つの反復間隔
   の間における前記工具の中心点の速度を表わし、 ｃ）連続する反復間隔の間における前記工作物の回転運
   動の軸心から前記工具の中心点の半径方向距離の変化に
   応じて前記増分速度信号を修正する装置と、 ｄ）前記の修正された増分速度信号に応答して、前記マ
   ニピユレータと関連する直交座標系に関する前記工具の
   中心点の直線経路に沿つた中間の場所の座標と前記工作
   物の回転運動軸心に関する工作物の回転運動の中間の角
   度の座標とを表わす中間場所の座標信号を生成する装置
   と、ｅ）前記サーボ機構回路に対して前記の中間場所の
   座標信号を加えて前記速度入力信号により規定される相
   対速度における前記工具の中心点と工作物の関連した運
   動を生じる装置とを設けることを特徴とする装置。 １２、中間の場所の信号を生成する前記装置は、ａ）前
   記工具の中心点が横切る直線距離と前記工作物の場所の
   角度の変化にわたる工作物の回転運動軸心からの工具の
   中心点の半径方向の平均距離で掃引される円弧距離の内
   大きな方を表わすプログラムされた距離信号を生じる装
   置と、ｂ）各々が選択された座標の大きさの変化とプロ
   グラムされた距離信号の商を表わす座標成分比信号を生
   じる装置と、 ｃ）前記の修正された増分速度信号と、反復間隔間の期
   間を表わす反復間隔信号とに応答して反復間隔の間生じ
   る運動の増分を表わす増分距離信号を生じる装置と、 ｄ）前記の増分距離信号と座標成分比信号に応答して前
   記増分距離の座標成分を表わす座標成分信号を生じる装
   置とを設けることを特徴とする特許請求の範囲第１１項
   記載の装置。 １３、前記入力信号が前記マニピユレータの直交座標系
   に関する工具の中心点の運動および工作物の回転運動の
   初めと終りの場所の座標を規定し、ａ）工具の中心点の
   運動と工作物の回転運動の組合せから生じる距離を表わ
   す有効直線距離信号を生じる装置と、 ｂ）前記有効直線距離信号に応答して、前記のプログラ
   ムされた速度と等しい工具の中心点と工作物面間の相対
   速度を結果として生じる工具の中心点の速度を表わす調
   整されるプログラムされた速度信号を生じる装置とを更
   に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
   の装置。 １４、前記工作物の回転運動軸心が前記工具の中心点の
   場所を規定するどの座標軸とも平行ではなく、前記工作
   物が取付けられる面内にその原点を有し、かつ前記工作
   物の回転運動軸心と実質的に一致する１つの軸心を有す
   る工作物ボジシヨナーの直交座標系に関する工具の中心
   点の場所の座標を表わす変換された座標信号を生じる装
   置を更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 １５、前記増分速度信号を修正する前記装置が、ａ）変
   換される座標信号に応答して、前記工作物の回転運動の
   軸心から前記の中間の工具の中心点の場所までの半径方
   向距離を表わす中間の半径方向距離信号を生じる装置と
   、 ｂ）中間の半径方向距離信号、増分速度信号および前記
   始動場所の半径方向距離信号に応答して修正された増分
   速度信号を生じる装置とを更に設けることを特徴とする
   特許請求の範囲第１４項記載の装置。 １６、マニピユレータにより支持される機能素子と関連
   する工具の中心点の運動とポジシヨナーにより支持され
   る工作物の回転運動を共働作用的に制御する装置であつ
   て、前記マニピユレータにより生じる運動は前記工作物
   の回転運動軸心に対し傾斜した直線経路に沿つており、
   前記工作物の回転運動軸心から前記工具の中心点までの
   半径により掃引される円弧に対する接線成分を有し、該
   運動は前記マニピユレータと関連する直交座標系に関す
   る前記工具の中心点の初めと終りの場所および前記工作
   物の初めと終りの角度位置を表わす入力信号により規定
   され、前記マニピユレータとポジシヨナーはサーボ機構
   回路により制御されるアクチユエータによつて駆動され
   る運動可能部材を有し、前記工具の中心点と工作物面の
   相対運動は入力信号により表わされる速度において生じ
   る装置において、 ａ）入力信号を格納する装置と、 ｂ）前記入力信号に応答して、工具の中心点の運動と工
   作物の回転運動の組合せから生じる距離を表わす有効直
   線距離信号を生成する装置と、ｃ）前記有効直線距離信
   号に応答して、前記プログラム速度と等しい前記工具の
   中心点と工作物間の相対速度を結果として生じる工具の
   中心点の速度を表わす調整されたプログラムされた速度
   信号を生じる装置と、 ｄ）前記入力信号および調整される速度信号に応答して
   増分速度信号を反復的に生じる装置とを設け、各増分速
   度信号は反復間隔の間工具の中心点の速度を表わし、 ｅ）連続する反復間隔の間の前記工作物の回転運動軸心
   からの前記工具の中心点の半径方向距離における変化に
   応じて前記増分速度信号を修正する装置と、 ｆ）前記の修正された増分速度信号に応答して、前記工
   具の中心点の直線経路に沿つた中間の場所のマニピユレ
   ータの座標系に関する座標を表わし更に前記工作物の中
   間の回転運動を表わす中間場所の座標信号を生じる装置
   と、 ｇ）前記サーボ機構回路に対して前記中間場所の座標信
   号を加えて前記工具の中心点と工作物間の関連した運動
   を生じる装置とを設けることを特徴とする装置。 １７、有効直線距離信号を生じる前記装置は、ａ）前面
   工具の中心点の２つの連続するプログラムされた場所間
   の接線距離を表わす接線偏差信号を生じる装置と、 ｂ）前記工作物のプログラムされた角度の変化にわたり
   回転する時工作物の回転運動軸心からの前記工具の中心
   点の半径方向の平均距離だけ掃引される円弧長さを表わ
   す円弧距離信号を生じる装置と、 ｃ）前記接線偏差信号と円弧距離信号に応答してその大
   きさを比較する装置と、 ｄ）該比較装置に応答して前記接線偏差信号と円弧長さ
   信号の相対的な大きさの如何に拘らず有効直線距離信号
   を生じる装置とを更に設けることを特徴とする特許請求
   の範囲第１６項記載の装置。 １８、中間場所信号を生成する前記装置は、ａ）前記工
   具の中心点の２つの連続するプログラムされた場所間の
   直線距離と、前記円弧距離信号により表わされる円弧長
   さの内の大きな方を表わすプログラムされた距離信号を
   生じる装置と、 ｂ）前記座標成分の大きさの変化と前記のプログラムさ
   れた距離信号の商を表わす座標成分比信号を生じる装置
   と、 ｃ）前記増分速度信号と、反復間隔間の期間を表わす反
   復間隔信号とに応答して前記反復間隔にわたり生じる運
   動の増分を表わす増分距離信号を生じる装置と、 ｄ）前記増分距離信号と座標成分比信号に応答して前記
   増分距離の座標成分を表わす座標成分信号を生じる装置
   とを更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１７
   項記載の装置。 １９、前記工作物の回転運動軸心がプログラムされた場
   所を規定するどの座標軸とも平行ではなく、前記工作物
   が取付けられる前記ポジシヨナーの面内にその原点を有
   し、かつ前記工作物の回転運動軸心と実質的に一致する
   １つの軸心を有する直交座標系に関するプログラムされ
   た場所の座標を表わす変換された座標信号を生じる装置
   を更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第１８項
   記載の装置。 ２０、前記増分速度信号を修正する前記装置は、ａ）前
   記の変換された座標信号に応答して、前記工作物の回転
   運動軸心から前記の中間の工具の中心点の場所までの半
   径方向距離を表わす中間の半径方向距離信号を生じる装
   置と、 ｂ）前記中間の半径方向距離信号と増分速度信号と始動
   場所の半径方向距離信号とに応答して修正された増分速
   度信号を生じる装置とを更に設けることを特徴とする特
   許請求の範囲第１９項記載の装置。 ２１、マニピユレータにより支持される機能素子と関連
   する工具の中心点の運動と、ポジシヨナーにより支持さ
   れる工作物の回転運動とを選択的かつ共働作用的に制御
   する装置であつて、前記マニピユレータにより生じる運
   動は前記工作物の回転運動軸心と交差する直線経路に沿
   つており、該運動は前記マニピユレータと関連する直交
   座標系に関する工具の中心点の初めと終りの場所および
   前記工作物の回転運動軸心に関する工作物の初めと終り
   の角度の座標を表わす入力信号により規定され、前記マ
   ニピユレータとポジシヨナーはサーボ機構回路により制
   御されるアクチユエータによつて駆動される運動可能部
   材を有し、前記工具の中心点と工作物面の相対運動は入
   力信号により表わされる速度において生じ、更に別の入
   力信号が前記工作物の回転運動軸心に関する軸方向およ
   び半径方向の制限距離を規定する装置において、 ａ）入力信号を格納する装置と、 ｂ）前記入力信号に応答して、前記の軸方向と半径方向
   の制限距離信号により規定される包絡線内の始動場所の
   存在を表わす速度関連状態信号を生じる装置と、 ｃ）該速度関連状態信号に応答して、前記プログラムさ
   れた速度と等しい前記工作物面に対するその速度を生じ
   る工具の中心点の速度を表わす調整される速度信号を生
   じる装置と、 ｄ）場所を規定する入力信号と調整された速度信号に応
   答して増分速度信号を反復的に生じる装置とを設け、各
   増分速度信号は反復間隔における工具の中心点の速度を
   表わし、 ｅ）連続する反復間隔の間における前記工作物の回転運
   動軸心からの前記工具の中心点の半径方向距離の変化に
   応じて前記増分速度信号を修正する装置と、 ｆ）前記の修正された増分速度信号に応答して、工具の
   中心点の直線経路に沿つた中間場所のマニピユレータと
   関連する座標系に関する座標と、前記工作物の回転運動
   軸心に関する工作物の中間の角度座標とを表わす中間場
   所の座標信号を生じる装置と、 ｇ）前記サーボ機構回路に対して前記中間の座標信号を
   加えて前記運動可能部材の関連する運動を生じる装置と
   を設けることを特徴とする装置。 ２２、前記速度関連状態信号を生じる前記装置は、ａ）
   前記のプログラムされた場所の入力信号に応答して、前
   記工作物が固定されるポジシヨナーの面内にその原点を
   有しかつ工作物の回転運動軸心と実質的に一致する軸心
   を有する直交座標系に関する工具の中心点の座標を表わ
   す変換されるプログラムされた場所の座標信号を生じる
   装置と、 ｂ）前記の変換されるプログラムされた場所の座標信号
   に応答して、前記工作物の回転運動軸心から前記工具の
   中心点の始動場所までの半径方向距離を表わす始動場所
   の半径方向距離信号を生じる装置と、 ｃ）前記の変換されるプログラムされた場所の座標信号
   を前記の軸方向と半径方向の制限距離の入力信号と比較
   する装置と、 ｄ）該比較装置に応答して、前記の軸方向および半径方
   向の制限距離信号により規定される包絡線内の始動位置
   の存在の検出に応答して速度関連状態信号を生じる装置
   とを更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第２１
   項記載の装置。 ２３、前記工作物の回転運動軸心がプログラムされた場
   所を規定するどの座標軸に対しても平行ではなく、更に
   別の入力信号が前記マニピユレータの直交座標系に対す
   る前記工作物ポジシヨナーの座標系の回転運動を規定し
   、変換される座標信号を生じる前記装置は、 ａ）前記マニピユレータの座標により規定される場所と
   前記ポジシヨナーの直交座標系の原点との間の直線距離
   を表わす変換変位信号を生じる装置と、 ｂ）前記変換変位信号とポジシヨナーの座標系の回転運
   動の入力信号とに応答して変換された座標信号を生じる
   装置とを更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２２項記載の装置。 ２４、マニピユレータにより支持される機能素子と関連
   する工具の中心点の運動と、ポジシヨナーにより支持さ
   れる工作物の回転運動とを共働作用的に制御する装置で
   あつて、前記マニピユレータにより生じる運動が前記工
   作物の回転運動軸心と交差する直線経路に沿つており、
   入力信号により規定される運動が、工具の中心点の運動
   の初めと終りの場所と工具の中心点を通る前記機能素子
   の初めと終りの方位と、前記工作物の初めと終りの角度
   位置とを表わす入力信号によつて規定され、前記マニピ
   ユレータとポジシヨナーはサーボ機構回路により制御さ
   れるアクチユエータによつて駆動される運動可能な部材
   を有し、前記工具の中心点と工作物面の相対運動は入力
   信号により表わされる速度において生じる装置において
   、 ａ）入力信号を格納する装置と、 ｂ）該入力信号に応答して増分速度信号を反復的に生成
   する装置とを設け、各増分速度信号は反復間隔における
   工具の中心点の速度を表わし、ｃ）連続する反復間隔の
   間における前記工作物の回転運動軸心からの前記工具の
   中心点の半径方向距離の変化に応じて前記増分速度信号
   を修正する装置と、 ｄ）前記の修正される増分速度信号に応答して、工具の
   中心点の直線経路に沿つて中間場所の前記マニピユレー
   タと関連する直交座標系に関する座標、前記工具の中心
   点を通る前記機能素子の中間の方位変化および前記工作
   物の中間の回転運動を表わす中間場所の座標信号を生じ
   る装置と、 ｅ）前記の中間場所、方位および回転運動の座標信号を
   前記サーボ機構回路に対して加えて前記工具の中心点と
   工作物間の関連する運動を生じる装置とを設けることを
   特徴とする装置。 ２５、中間場所の信号を生じる前記装置は、ａ）２つの
   プログラムされた場所間の直線距離と、２つのプログラ
   ムされた方位間の前記機能素子により掃引される有効円
   弧長さと、前記工作物のプログラムされた回転運動によ
   る工作物の回転運動軸心からの前記工具の中心点の半径
   方向の平均距離で掃引される前記円弧長さの内最も大き
   なものを表わすプログラムされた距離信号を生じる装置
   と、 ｂ）前記座標成分の大きさの変化と前記のプログラムさ
   れた距離信号の商を表わす座標成分比信号を生じる装置
   と、 ｃ）前記増分速度信号と反復間隔の間の期間を表わす反
   復間隔信号に応答して前記反復間隔にわたり生じる運動
   の増分を表わす増分距離信号を生じる装置と、 ｅ）前記増分距離信号と座標成分比信号とに応答して前
   記増分距離の座標成分を表わす座標成分信号を生じる装
   置とを更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第２
   ４項記載の装置。 ２６、前記工作物の回転運動軸心が前記マニピユレータ
   に対する工具の中心点のプログラムされた場所を規定す
   るどの座標軸とも平行ではなく、前記工作物が取付けら
   れる前記ポジシヨナーの面内にその原点を有しかつ工作
   物の回転運動軸心と一致する軸心を有する前記工作物ポ
   ジシヨナーと関連する直交座標系に関するプログラムさ
   れた場所の座標を表わす変換された座標信号を生じる装
   置を更に設けることを特徴とする特許請求の範囲第２５
   項記載の装置。 ２７、前記増分速度信号を修正する前記装置は、ａ）前
   記の変換される座標信号に応答して、前記中間の工具の
   中心点の場所に対する前記工作物の回転運動軸心からの
   半径方向距離を表わす中間の半径方向距離信号を生じる
   装置と、 ｂ）前記の中間の半径方向距離信号と、増分速度信号と
   、始動場所の半径方向距離信号とに応答して修正された
   増分速度信号を生じる装置とを更に設けることを特徴と
   する特許請求の範囲第２６項記載の装置。