JPS6145306A - 多関節型ロボツトの制御システム - Google Patents
多関節型ロボツトの制御システムInfo
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- JPS6145306A JPS6145306A JP16683784A JP16683784A JPS6145306A JP S6145306 A JPS6145306 A JP S6145306A JP 16683784 A JP16683784 A JP 16683784A JP 16683784 A JP16683784 A JP 16683784A JP S6145306 A JPS6145306 A JP S6145306A
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- Japan
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- wrist
- angle data
- axis
- point
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- 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
- G05B19/408—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 data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
- G05B19/4086—Coordinate conversions; Other special calculations
-
- 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
- G05B2219/33—Director till display
- G05B2219/33263—Conversion, transformation of coordinates, cartesian or polar
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (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】
「発明の技術分野」
この発明は、多関節型ロボットの制御システム・に係り
、さらに詳しくは、教示点間の補間点を算出し、その補
間点をトレースさセて多関節型ロボットを作イリ」させ
る制御システムに関する。
、さらに詳しくは、教示点間の補間点を算出し、その補
間点をトレースさセて多関節型ロボットを作イリ」させ
る制御システムに関する。
「従来技術と問題点」
長門筒型ロボットにおいては各アームの角度データがロ
ボット駆動の指標であり、教示点も角度データで与えら
れる。そこで２つの教示点間に補間点を求める場合、補
間点も最終的には角度データで得る必要がある。
ボット駆動の指標であり、教示点も角度データで与えら
れる。そこで２つの教示点間に補間点を求める場合、補
間点も最終的には角度データで得る必要がある。
補間点を得るためのもっとも簡単な方法としては、２つ
の教示点の角度データの間の茅を等分に割り付けて各補
間点の角度データを得るものが挙げられるが、これによ
れば教示すべき軌跡がｉｉ！ｃ線であっても、その再生
軌跡は円弧状となって直線状とならない欠点があり、通
用できる補間法が限られる欠点がある。
の教示点の角度データの間の茅を等分に割り付けて各補
間点の角度データを得るものが挙げられるが、これによ
れば教示すべき軌跡がｉｉ！ｃ線であっても、その再生
軌跡は円弧状となって直線状とならない欠点があり、通
用できる補間法が限られる欠点がある。
そこで教示点での角度データを直交座標によるν
１ 位置データに変換し、その
位置データに基づいて補間点の位置データを算出し、そ
の位置データを再び角度データに逆変換して各補間点の
角度データをｆ、Ｗることが考えられる。しかし、角度
データから位置データへの変換は比較的容易だが、位ｉ
゛°？データから角度データへの逆変換は特に自由度４
３１：の場合には複数個の解があるため困難になる６従
来このために各アームの取り得る角度に制限を、設けて
解を選び出すことなどが提案されているが、条件設定が
複雑になる等の不便がある。
位置データに基づいて補間点の位置データを算出し、そ
の位置データを再び角度データに逆変換して各補間点の
角度データをｆ、Ｗることが考えられる。しかし、角度
データから位置データへの変換は比較的容易だが、位ｉ
゛°？データから角度データへの逆変換は特に自由度４
３１：の場合には複数個の解があるため困難になる６従
来このために各アームの取り得る角度に制限を、設けて
解を選び出すことなどが提案されているが、条件設定が
複雑になる等の不便がある。
「発明の目的」
この発明は、複雑な条件設定などを行うことなく上記逆
変換を好適に行うことができる多関節型ロボットの制御
システムを提供することを目的とする。
変換を好適に行うことができる多関節型ロボットの制御
システムを提供することを目的とする。
「発明の構成」
この発明の多関節型ロボットの制御システムは、自由度
２以上のアーム部と、そのアーム部の最終アームの先端
に取り付けられる自由度１２上の手首部とををしてなる
多関節型ロボットの制御ソステムであって、（ｉ）教示
点におけるアーム部及び手首部の角度データに基づいて
、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が直交するＸＹＺ座標系による教示
点の位Ｈｑ座＋＝１を算出する教示点位ｆ１゛座標算出
手段、（ｉｉ）前記教示点位置座標に茫づいて、教示点
間の補間点位置座標を算出する補間点位置座標算出手段
、（ｉｉｉ） １つの教示点での手首部の角度データ
と次の教示点での手首部の角度データの間の角度差を前
記補間点に等分に割り付けて、各補間点における手首部
の角度データを算出する手首部補間データ算出手段、（
ｉｖ）ｉ終アームの軸芯線に平行なＵ軸、前記Ｘ軸とＹ
軸とがつくる平面に平行でかつ前記Ｕ軸に直角なＶ軸、
前記Ｕ軸とＵ軸の両方に直角なＷ軸及び最終アームの略
先端に定められた原点がつくるＵＶＷ座標系による手首
部先端点の位置座標を、前記各補間点における手首部の
角度データから各々算出する手首先端座標算出手段、（
ｖ）ＸＹＺ座標系による前記補間点位置座標と、各補間
点についてのＵＶＷ座標系による前記手首部先端点位置
座標とに基づいて、各補間点でのアーム部の角度データ
を算出するアーム部補間データ算出手段、および（ｖｌ
）前駆ア〜ム部の角度データと前記手首部の角度データ
とをトレースして多関節型ロボットを作１ｉｆｔさせる
ロボット制御手段、を具備して構成されるものである。
２以上のアーム部と、そのアーム部の最終アームの先端
に取り付けられる自由度１２上の手首部とををしてなる
多関節型ロボットの制御ソステムであって、（ｉ）教示
点におけるアーム部及び手首部の角度データに基づいて
、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が直交するＸＹＺ座標系による教示
点の位Ｈｑ座＋＝１を算出する教示点位ｆ１゛座標算出
手段、（ｉｉ）前記教示点位置座標に茫づいて、教示点
間の補間点位置座標を算出する補間点位置座標算出手段
、（ｉｉｉ） １つの教示点での手首部の角度データ
と次の教示点での手首部の角度データの間の角度差を前
記補間点に等分に割り付けて、各補間点における手首部
の角度データを算出する手首部補間データ算出手段、（
ｉｖ）ｉ終アームの軸芯線に平行なＵ軸、前記Ｘ軸とＹ
軸とがつくる平面に平行でかつ前記Ｕ軸に直角なＶ軸、
前記Ｕ軸とＵ軸の両方に直角なＷ軸及び最終アームの略
先端に定められた原点がつくるＵＶＷ座標系による手首
部先端点の位置座標を、前記各補間点における手首部の
角度データから各々算出する手首先端座標算出手段、（
ｖ）ＸＹＺ座標系による前記補間点位置座標と、各補間
点についてのＵＶＷ座標系による前記手首部先端点位置
座標とに基づいて、各補間点でのアーム部の角度データ
を算出するアーム部補間データ算出手段、および（ｖｌ
）前駆ア〜ム部の角度データと前記手首部の角度データ
とをトレースして多関節型ロボットを作１ｉｆｔさせる
ロボット制御手段、を具備して構成されるものである。
上記構成の個々の手段は、コンピュータ又は個別回路等
を用いることにより構成することができる。
を用いることにより構成することができる。
「実施例」
以下、第１図〜第６図に示す一実施１夕１１に基づいて
、さらにこの発明を詳説する。ここに第２１ｉ！！１は
多関節型ロボットの制御システムの構成説明図、第２図
は最終アームの一部と手首部とを示す斜視図、第３り１
はアーム部とＸＹＺ座標系の関係を示す模式図、第４図
は手首部とＵＶＷ座標系の関係を示す模式図、第５図（
ａ）、 （ｂ）、（ｃ）はそれぞれｖ−ｗ平面、Ｕ−
Ｗ平面、Ｕ−Ｖ平面への手首部の投影を示す模式し１、
第６図はＸ−Ｙ平面へのＵ−Ｖ平面の投影を示す模式図
、第７図は制御手順の要部を示すフローチャートである
。なお、この実施例１によりこの発明が限定されるもの
ではない。
、さらにこの発明を詳説する。ここに第２１ｉ！！１は
多関節型ロボットの制御システムの構成説明図、第２図
は最終アームの一部と手首部とを示す斜視図、第３り１
はアーム部とＸＹＺ座標系の関係を示す模式図、第４図
は手首部とＵＶＷ座標系の関係を示す模式図、第５図（
ａ）、 （ｂ）、（ｃ）はそれぞれｖ−ｗ平面、Ｕ−
Ｗ平面、Ｕ−Ｖ平面への手首部の投影を示す模式し１、
第６図はＸ−Ｙ平面へのＵ−Ｖ平面の投影を示す模式図
、第７図は制御手順の要部を示すフローチャートである
。なお、この実施例１によりこの発明が限定されるもの
ではない。
第１図に示すように、制御システム１ｏは、多関節型ｒ
、Ｉボット１１と、その多関節型ロボ・ノＩ−１１を制
御する制御部８と、操作盤９とから基本的に構成されて
いる。
、Ｉボット１１と、その多関節型ロボ・ノＩ−１１を制
御する制御部８と、操作盤９とから基本的に構成されて
いる。
多関節型ロボット１１は、第１アーム１．第２アーム２
および第３プーム３からなる自由度３のアーム部１２と
、第１手首部材４．第２手首部材５および作業工具６か
らなる自由度２の手首部１３とを存しており、制御部８
から与えられる角度データ（θ１．θ２．θ１．θ１．
θ、）に基づいて、前記アーム１．２．３および手首部
材４゜５をそれぞれ回動させる。
および第３プーム３からなる自由度３のアーム部１２と
、第１手首部材４．第２手首部材５および作業工具６か
らなる自由度２の手首部１３とを存しており、制御部８
から与えられる角度データ（θ１．θ２．θ１．θ１．
θ、）に基づいて、前記アーム１．２．３および手首部
材４゜５をそれぞれ回動させる。
第２図に示すように、第３アームの先端に第１手首部材
４が取り付けられ、その第１手首部材４に第２手首部材
５が回転軸７によって軸止されており、且つ作業工具６
は第２手首部材５に固定的に装着されている。
４が取り付けられ、その第１手首部材４に第２手首部材
５が回転軸７によって軸止されており、且つ作業工具６
は第２手首部材５に固定的に装着されている。
さて制御部８は、多関節型ロボット１１の動きと関係な
く静止した直交座標系であるＸＹＺ座標系と、第３アー
ム３の略先端に原点Ｑをもつ直交座標系であるＵＶＷ座
標系とをあらかじめ設定されている。
く静止した直交座標系であるＸＹＺ座標系と、第３アー
ム３の略先端に原点Ｑをもつ直交座標系であるＵＶＷ座
標系とをあらかじめ設定されている。
説明の都合上、第３１！！！Ｉに模式的に不ずように、
ＸＹｚ座標系において第１アームｌの回転軸芯線７１１
と一致してＺ軸があり、そのＺ軸」−でかつ多関節型
ロボット１１の据付面一１−に原点０があり、前記Ｚ軸
に直交しかつ角度データθ１＝０の位１；〒にＸ軸があ
り、それらＺ軸およびＸ軸に直交してＹ軸があるものと
する。
ＸＹｚ座標系において第１アームｌの回転軸芯線７１１
と一致してＺ軸があり、そのＺ軸」−でかつ多関節型
ロボット１１の据付面一１−に原点０があり、前記Ｚ軸
に直交しかつ角度データθ１＝０の位１；〒にＸ軸があ
り、それらＺ軸およびＸ軸に直交してＹ軸があるものと
する。
また角度データθ２は、第１アーム回転軸芯線ａ１に対
して第２アーム２の軸芯線ｌ、がなず角度であるとし、
角度データθ３は第２アーム軸芯線１２に直交する平面
に対して第３アーム３の軸芯線ｌ、がなす角度であると
する。
して第２アーム２の軸芯線ｌ、がなず角度であるとし、
角度データθ３は第２アーム軸芯線１２に直交する平面
に対して第３アーム３の軸芯線ｌ、がなす角度であると
する。
ＵＶＷ座標系は、第４図に示すように、第３アーム軸芯
線１３と一致してＵ軸があり、第２手首部材５の回転軸
芯線１７の回転面と前記υ軸の交点に原点Ｑがあり、前
記Ｕ軸に直交しかつＸ−Ｙ平面に平行にｖ軸があり、そ
れらＵ軸およびＶ軸に直角にＷ軸がある。なお、第２手
首部材５の軸芯Ｌｍ Ｒｓは、Ｆ点を中心に回転し、ま
た作業工具６の軸芯線ｌＧはＨ点で前記軸芯線ｔ８と直
角に交差し”ζいる。
線１３と一致してＵ軸があり、第２手首部材５の回転軸
芯線１７の回転面と前記υ軸の交点に原点Ｑがあり、前
記Ｕ軸に直交しかつＸ−Ｙ平面に平行にｖ軸があり、そ
れらＵ軸およびＶ軸に直角にＷ軸がある。なお、第２手
首部材５の軸芯Ｌｍ Ｒｓは、Ｆ点を中心に回転し、ま
た作業工具６の軸芯線ｌＧはＨ点で前記軸芯線ｔ８と直
角に交差し”ζいる。
ＵＶＷ庄標系と多関節型ロボット１１の関係をさらに述
べると、角度データθ令は、第１手首軸４が第３アーム
軸芯線ｍｌ、のまわりに回転する角度であるが、第２手
首部材５の回転軸芯線１７がＶ軸に一致する位置を基準
とすると、Ｖ軸と連結線ｉ７のなす角度となる。角度デ
ータθ５は、第２手１２°部材５が第３アーム軸芯＄！
ｊｌ ３に対して顛（角度である。そこで第３アーム
軸芯線１３と平行になる位ｉ斤を基準位置とする。さら
に説明の都合、ヒ、第２手首部材５が回動してできるそ
の軸芯線１５の回動面と前記回転軸芯線１．７とは直交
するものとし、また第２手首部材５の軸芯線１５と前記
回転軸芯線１７とを含む平面に対し作業工具６の軸芯線
ｇ、は直交するものとし、かつその軸芯線ＩＧＪ−に手
首部先端点Ｐ（これは作業点としての意味を有する）が
あるものとする。
べると、角度データθ令は、第１手首軸４が第３アーム
軸芯線ｍｌ、のまわりに回転する角度であるが、第２手
首部材５の回転軸芯線１７がＶ軸に一致する位置を基準
とすると、Ｖ軸と連結線ｉ７のなす角度となる。角度デ
ータθ５は、第２手１２°部材５が第３アーム軸芯＄！
ｊｌ ３に対して顛（角度である。そこで第３アーム
軸芯線１３と平行になる位ｉ斤を基準位置とする。さら
に説明の都合、ヒ、第２手首部材５が回動してできるそ
の軸芯線１５の回動面と前記回転軸芯線１．７とは直交
するものとし、また第２手首部材５の軸芯線１５と前記
回転軸芯線１７とを含む平面に対し作業工具６の軸芯線
ｇ、は直交するものとし、かつその軸芯線ＩＧＪ−に手
首部先端点Ｐ（これは作業点としての意味を有する）が
あるものとする。
システムｌＯの作動に対して教示すべきデータは、少な
くとも２つの教示点における多関節型ロボット１１の角
度データ（θｔａｒ θ２１．θコ。
くとも２つの教示点における多関節型ロボット１１の角
度データ（θｔａｒ θ２１．θコ。
−θ ４ ａ ｌ ’ｓｉ）＋（θ ｌｂ＋
０２１＋ 、 θ コ し、θ今し、θ５−）と、
再生時の位置決め時間間隔Δｔと、再生速度Ｒと、補間
の方式（たとえば直線補間）の指示等である。
０２１＋ 、 θ コ し、θ今し、θ５−）と、
再生時の位置決め時間間隔Δｔと、再生速度Ｒと、補間
の方式（たとえば直線補間）の指示等である。
制御部８は、コンビエータを内蔵しており、上記教示デ
ータに基づいて以下のステップ８１〜Ｓ９に従って多関
節型ロボットＩＬを制御する。なお、これらのステップ
番号は第７図のフ１コーチヤードの参照番号と対応して
いる。
ータに基づいて以下のステップ８１〜Ｓ９に従って多関
節型ロボットＩＬを制御する。なお、これらのステップ
番号は第７図のフ１コーチヤードの参照番号と対応して
いる。
（Ｓｌ）
教示点データ（θ８８．θ２＠、θ３□、θ、。
、θｓａ）、 （０１−・ θ２１＋＋ ０３ｂ、
θ４塾、θ、Ｉ、）を読み出し、多関節型ロボット１
１の角度データ（θ１．θ２．θ１．θ１．θ、）をＸ
ＹＺｙ標系の位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換する。この
変換は公知の処理手順により行うことができるもので、
これにより２つの教示点における先端点Ｐの位置座標（
Ｘ、、Ｙ＠、Ｚ、）、 （Ｘ＋。
θ４塾、θ、Ｉ、）を読み出し、多関節型ロボット１
１の角度データ（θ１．θ２．θ１．θ１．θ、）をＸ
ＹＺｙ標系の位置座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に変換する。この
変換は公知の処理手順により行うことができるもので、
これにより２つの教示点における先端点Ｐの位置座標（
Ｘ、、Ｙ＠、Ｚ、）、 （Ｘ＋。
、Ｙ、、Ｚ、）を得る。
（Ｓ２）
肖られた教示点位置ＦＭ標（Ｘａ 、Ｙａ 、 Ｚａ
）、 （ＸＩ、、 ＹＩ、、 Ｚｂ ） （７）
間ノ？ｄｉ間点位Ｗ座＋ｆｉ （ｘ ｍ 、 ｙ −、
ｚ ｍ ）を算出する。ただしｌｆａｍ≦Ｍで、Ｍのイ
〆ｆは、再教示点位置座標間の長さしを算出し、そのＬ
をＲ・Δもで除し、その商を整数化した値Ｎより１少な
い値となる。
）、 （ＸＩ、、 ＹＩ、、 Ｚｂ ） （７）
間ノ？ｄｉ間点位Ｗ座＋ｆｉ （ｘ ｍ 、 ｙ −、
ｚ ｍ ）を算出する。ただしｌｆａｍ≦Ｍで、Ｍのイ
〆ｆは、再教示点位置座標間の長さしを算出し、そのＬ
をＲ・Δもで除し、その商を整数化した値Ｎより１少な
い値となる。
補間点位置座標を算出する処理は、従来公知の補間法を
用いることができる。
用いることができる。
（Ｓ３）
両教示点での手首部１３の角度データ（θ、。
、θｓａ）、 （０゜ｂ、θ６ｋ）の間を上記Ｎで等
分し、各補間点での手首部１３の角度データ（θ１ｍ、
θ５．）を算出する。これは０式より算出される。
分し、各補間点での手首部１３の角度データ（θ１ｍ、
θ５．）を算出する。これは０式より算出される。
ゞ （Ｓ４）各補間点での
手首部角度データ（θ４＋ｍ＋ ０５゜）から、Ｕ
Ｖ Ｗ座標系における手首部１３の先端点Ｐの座標位′
ｆ？、（Ｕ、、Ｖ□、Ｗ、）を算出する。
手首部角度データ（θ４＋ｍ＋ ０５゜）から、Ｕ
Ｖ Ｗ座標系における手首部１３の先端点Ｐの座標位′
ｆ？、（Ｕ、、Ｖ□、Ｗ、）を算出する。
これは０式により算出される。
なお、この０式が成立することは、第５図から理解され
るであろう。
るであろう。
（Ｓ５）
得られた補間点位置座標（Ｘ、、Ｙ、、Ｚ、）と手首部
先端点座標（ＵＩＩ、Ｖヨ、２ヨ）とから、アーム部１
２の角度データ（θＩｍ＋＋ ０２．。
先端点座標（ＵＩＩ、Ｖヨ、２ヨ）とから、アーム部１
２の角度データ（θＩｍ＋＋ ０２．。
θ３．）を算出する。これらは０ヨ０，０式により算出
される。
される。
１？ １＠ −ｔａＲ４−ｓｉｎ森−−−−−−−−−
−−−４−＋ Ｗｍ −ｔａｎ □＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋−−
−■閃＋Ｖｌ１１ ０式が成立することは、第６図から理解される。
−−−４−＋ Ｗｍ −ｔａｎ □＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋−−
−■閃＋Ｖｌ１１ ０式が成立することは、第６図から理解される。
すなわち、第６図はＸ−Ｙ甲面へのＱ点およびＰ点の投
影図であるが、Ｐ点の投影点ｐｒ’と原点０とを結ぶ線
ＯｐＩ′とＸ軸のなす角θｌ＋＋＋′は、ｐ、′の座標
が（Ｘ、、Ｙつ）であるから、σｌ ＠ ’ −ｔａ
： Ｙｍ−■ｍ となる、一方、Ｑ点の投影点ｑ、と原点０とを結ぶ線Ｏ
Ｑ＋ と前記Ｏｐｌ′とのなす角θ１％は、ｐ１′から
ＯｑＩへ下した垂線の長さにＶ、がそのままあられれて
おり、かつＯｐ＋ ’の長さは、α７コ奢７であられさ
れるから、 となる、ところが ０１．はθＩ＋ａ′からθ２．′を
引いたものだから、 θ１ｍ−〇Ｉ＋ｍ′−θ１．′ ■である。
影図であるが、Ｐ点の投影点ｐｒ’と原点０とを結ぶ線
ＯｐＩ′とＸ軸のなす角θｌ＋＋＋′は、ｐ、′の座標
が（Ｘ、、Ｙつ）であるから、σｌ ＠ ’ −ｔａ
： Ｙｍ−■ｍ となる、一方、Ｑ点の投影点ｑ、と原点０とを結ぶ線Ｏ
Ｑ＋ と前記Ｏｐｌ′とのなす角θ１％は、ｐ１′から
ＯｑＩへ下した垂線の長さにＶ、がそのままあられれて
おり、かつＯｐ＋ ’の長さは、α７コ奢７であられさ
れるから、 となる、ところが ０１．はθＩ＋ａ′からθ２．′を
引いたものだから、 θ１ｍ−〇Ｉ＋ｍ′−θ１．′ ■である。
０式に０ヨ■式を適用すれば０式が導かれる。
■式、■式についても同様に導かれる。
（Ｓ６）
ΔＬ間隔で（’ｌ １．０２ｎ、０３ユ、０，１い θ
Ｓ、）、 （θ１１１０ｆｆＩｌ ０３１． θ４
１・ θ５１）、 ・・・−（０＋＋ａ−０２４，θ
コ 、、 ０４ｍ＋’５＋＊）、・・・、 （θ１ト、
θ２ト、０３に、 θ４ト、θ５＆）を順次ロボット
１１に出力し、ロボット１１によって作業工具６を移動
させる。
Ｓ、）、 （θ１１１０ｆｆＩｌ ０３１． θ４
１・ θ５１）、 ・・・−（０＋＋ａ−０２４，θ
コ 、、 ０４ｍ＋’５＋＊）、・・・、 （θ１ト、
θ２ト、０３に、 θ４ト、θ５＆）を順次ロボット
１１に出力し、ロボット１１によって作業工具６を移動
させる。
上記（Ｓｌ）〜（Ｓ６）のステップにより、２つの教示
点間における所望の作業が行われることとなる。３以上
の教示点についても」：記（Ｓｌ）〜（Ｓ６）のステッ
プを繰り返せばよい。
点間における所望の作業が行われることとなる。３以上
の教示点についても」：記（Ｓｌ）〜（Ｓ６）のステッ
プを繰り返せばよい。
なお、ステップ（Ｓｌ）が教示点位置算出手段に対応し
、ステップ（Ｓ２）が補間点位置座標算出手段に対応し
、ステップ（Ｓ３）が手首部補間データ算出手段に対応
し、ステップ（Ｓ４）が手首先端座標算出手段に対応し
、ステップ（Ｓ５）がアーム部補間データ算出手段に対
応し、ステップ（Ｓ６）がロボット制御手段に対応する
。
、ステップ（Ｓ２）が補間点位置座標算出手段に対応し
、ステップ（Ｓ３）が手首部補間データ算出手段に対応
し、ステップ（Ｓ４）が手首先端座標算出手段に対応し
、ステップ（Ｓ５）がアーム部補間データ算出手段に対
応し、ステップ（Ｓ６）がロボット制御手段に対応する
。
上記実施例では、多関節型ロボソ）１１が自由度５の多
関節型ロボットであったが、自由度４のもの、あるいは
自由度６以上のものにもこの発明を適用できる。
関節型ロボットであったが、自由度４のもの、あるいは
自由度６以上のものにもこの発明を適用できる。
他の実施例としては、３以上の教示点間について前記演
算をまとめて行ってそのデータをメモリに記憶しておき
、そのデータに岳づいて連続して作寞を行うものや、更
に小区間分先行するデータについて多関節型ロボットの
作業に先立って処理を先行させるものなどが挙げられる
。
算をまとめて行ってそのデータをメモリに記憶しておき
、そのデータに岳づいて連続して作寞を行うものや、更
に小区間分先行するデータについて多関節型ロボットの
作業に先立って処理を先行させるものなどが挙げられる
。
「発明の効果」
この発明の多関節型ロボットの制御システムは、自由度
２以上のアーム部と、そのアーム部の最終アームの先端
に取り付けられる自由度１以上の手首部とを有してなる
多関節型ロボットの制御システムであって、（ｉ）教示
点におけるアーム部及び手首部の角度データに基づいて
、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が直交するＸＹＺ座標系による教示
点位置座標を算出する教示点の位置座標算出手段、（ｉ
ｉ）前記教示点位置座標に基づいて、教示点間の補間点
位置座標を算出する補間点位置座標算出手段、（ｉｉｉ
） １つの教示点での手首部の角度データと次の教示
点での手首部の角度データの間の角度差を前記補間点に
等分に割り付けて、各補間点における手首部の角度デー
タを算出する手首部補間データ算出手段、（ｉｖ）ｆｉ
ｌｋ終アームの軸芯線に平行なＵ軸、前記Ｘ軸とＹ軸と
がつくる平面に平行でかつ前記υ軸に直角なＶ軸、前記
Ｕ軸とｖ軸の両方に直角なＷ軸及び最終アームの略先端
に定められた原点がつくるＵＶＷ座標系による手首部先
端点の位置座標を、前記各補間点における手首部の角度
データから各々算出する手首先端ｙｐ、標算出手段、（
Ｖ）ＸＹＺ座標系による前記補間点位置座標と、各補間
点についてのＵＶＷ座標系による前記手４部先端点位置
座標とに基づいて、各Ｊｄｉ間点でのアーム部の角度デ
ータを算出するアーム部補間データ算出手段、および（
ｖｌ）前記アーム部の角度データと前記手首部の角度デ
ータとをトレースして多関節型ロボットを作動させるロ
ボット制御手段、を具備したことを特徴とするものであ
り、これにより、次のような効果が得られる。
２以上のアーム部と、そのアーム部の最終アームの先端
に取り付けられる自由度１以上の手首部とを有してなる
多関節型ロボットの制御システムであって、（ｉ）教示
点におけるアーム部及び手首部の角度データに基づいて
、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が直交するＸＹＺ座標系による教示
点位置座標を算出する教示点の位置座標算出手段、（ｉ
ｉ）前記教示点位置座標に基づいて、教示点間の補間点
位置座標を算出する補間点位置座標算出手段、（ｉｉｉ
） １つの教示点での手首部の角度データと次の教示
点での手首部の角度データの間の角度差を前記補間点に
等分に割り付けて、各補間点における手首部の角度デー
タを算出する手首部補間データ算出手段、（ｉｖ）ｆｉ
ｌｋ終アームの軸芯線に平行なＵ軸、前記Ｘ軸とＹ軸と
がつくる平面に平行でかつ前記υ軸に直角なＶ軸、前記
Ｕ軸とｖ軸の両方に直角なＷ軸及び最終アームの略先端
に定められた原点がつくるＵＶＷ座標系による手首部先
端点の位置座標を、前記各補間点における手首部の角度
データから各々算出する手首先端ｙｐ、標算出手段、（
Ｖ）ＸＹＺ座標系による前記補間点位置座標と、各補間
点についてのＵＶＷ座標系による前記手４部先端点位置
座標とに基づいて、各Ｊｄｉ間点でのアーム部の角度デ
ータを算出するアーム部補間データ算出手段、および（
ｖｌ）前記アーム部の角度データと前記手首部の角度デ
ータとをトレースして多関節型ロボットを作動させるロ
ボット制御手段、を具備したことを特徴とするものであ
り、これにより、次のような効果が得られる。
ａ、多関節型ロボットでは角度データがロボット駆動の
指標であるが、この発明のシステムは、その角度データ
を直交座標系に変換してから補間点を求め、さらにそれ
を再び角度データに逆変換するものであるから、従来多
数提案されている直交座標系における補間法（たとえば
直線補間１円弧補間なと）を適宜利用できて便利である
と共に、補間が作業線に罪して行われるから移動がスム
ーズである。
指標であるが、この発明のシステムは、その角度データ
を直交座標系に変換してから補間点を求め、さらにそれ
を再び角度データに逆変換するものであるから、従来多
数提案されている直交座標系における補間法（たとえば
直線補間１円弧補間なと）を適宜利用できて便利である
と共に、補間が作業線に罪して行われるから移動がスム
ーズである。
ｂ、アーム部の自由度と手首部の自由度とを合わせて自
由度４以上になる多関節型ロボットでは、各自由度が相
互干渉するため、従来は上記逆変換を行うのに複雑な条
件設定が必要であったが、この発明のシステムによれば
このような複雑な条件設定をしなくても好適に逆変換が
おこなわれる。
由度４以上になる多関節型ロボットでは、各自由度が相
互干渉するため、従来は上記逆変換を行うのに複雑な条
件設定が必要であったが、この発明のシステムによれば
このような複雑な条件設定をしなくても好適に逆変換が
おこなわれる。
第１図はこの発明の一実施例の多関節型ロボットの制御
システムの構成説明ｖｌｌ、第２図は第１図に示すシス
テムの最終アームの一部と手首部とを示す斜視図、第３
図は第１図に示すシステムのアーム部とＸＹＺ座標系の
関係を示す模式図、第４図は第１図に示すシステムの手
首部とＵＶＷ座標糸の関係を示す模式図、第５図（ａ）
、 （ｂ）。 （ｒ、）はそれぞれＶ−Ｗ平面、Ｕ−Ｗ平面、Ｕ−■平
面への手首部の投影を示す模式図、第６図はｘ−ｙ平面
へのＵ−Ｖ平面への投影を示す模式図、第７図は第１図
に示すシステムの制御手順の要部を示すフローチャート
である。 （符号の説明） １・・・第１アーム ２・・・第２アーム３・
・・第３アーム ４・・・第１手１６′部材５
・・・第２手首部材 ６・・・作業工具７・・・
回転軸 ８・・・制御部９・・・操作ｍ
ｔｏ・・・制御システム１１・・・多関節
型ロボット １２・・・アーム部１３・・・手首部。
システムの構成説明ｖｌｌ、第２図は第１図に示すシス
テムの最終アームの一部と手首部とを示す斜視図、第３
図は第１図に示すシステムのアーム部とＸＹＺ座標系の
関係を示す模式図、第４図は第１図に示すシステムの手
首部とＵＶＷ座標糸の関係を示す模式図、第５図（ａ）
、 （ｂ）。 （ｒ、）はそれぞれＶ−Ｗ平面、Ｕ−Ｗ平面、Ｕ−■平
面への手首部の投影を示す模式図、第６図はｘ−ｙ平面
へのＵ−Ｖ平面への投影を示す模式図、第７図は第１図
に示すシステムの制御手順の要部を示すフローチャート
である。 （符号の説明） １・・・第１アーム ２・・・第２アーム３・
・・第３アーム ４・・・第１手１６′部材５
・・・第２手首部材 ６・・・作業工具７・・・
回転軸 ８・・・制御部９・・・操作ｍ
ｔｏ・・・制御システム１１・・・多関節
型ロボット １２・・・アーム部１３・・・手首部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、自由度２以上のアーム部と、そのアーム部の最終ア
ームの先端に取り付けられる自由度１以上の手首部とを
有してなる多関節型ロボットの制御システムであつて、 （ｉ）教示点におけるアーム部及び手首部の角度データ
に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が直交するＸＹＺ座標系
による教示点の位置座標を算出する教示点位置座標算出
手段、 （ｉｉ）前記教示点位置座標に基づいて、教示点間の補
間点位置座標を算出する補間点位置座標算出手段、 （ｉｉｉ）１つの教示点での手首部の角度データと次の
教示点での手首部の角度データの間の角度差を前記補間
点に等分に割り付けて、各補間点における手首部の角度
データを算出する手首部補間データ算出手段、 （ｉｖ）最終アームの軸芯線に平行なＵ軸、前記Ｘ軸と
Ｙ軸とがつくる平面に平行でかつ前記Ｕ軸に直角なＶ軸
、前記Ｕ軸とＶ軸の両方に直角なＷ軸及び最終アームの
略先端に定められた原点がつくるＶＶＷ座標系による手
首部先端点の位置座標を、前記各補間点における手首部
の角度データから各々算出する手首先端座標算出手段、 （ｖ）ＸＹＺ座標系による前記補間点位置座標と、各補
間点についてのＵＶＷ座標系による前記手首部先端点位
置座標とに基づいて、各補間点でのアーム部の角度デー
タを算出するアーム部補間データ算出手段、および、 （ｖｉ）前記アーム部の角度データと前記手首部の角度
データとをトレースして多関節型ロボットを作動させる
ロボット制御手段 を具備したことを特徴とする多関節型ロボットの制御シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166837A JP2597972B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 多関節型ロボツトの制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59166837A JP2597972B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 多関節型ロボツトの制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6145306A true JPS6145306A (ja) | 1986-03-05 |
| JP2597972B2 JP2597972B2 (ja) | 1997-04-09 |
Family
ID=15838571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166837A Expired - Lifetime JP2597972B2 (ja) | 1984-08-09 | 1984-08-09 | 多関節型ロボツトの制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2597972B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273907A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| EP0371142A1 (en) * | 1988-04-27 | 1990-06-06 | Fanuc Ltd. | Method of correcting loci of an industrial robot |
| EP0402788A2 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-19 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling robot movements |
| JP2011200331A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム、位置計測装置及び位置計測プログラム |
| CN104570918A (zh) * | 2014-08-06 | 2015-04-29 | 桂林狮达机电技术工程有限公司 | 一种电子束快速成型制造设备偏扫系统及控制方法 |
| CN111091480A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-01 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189707A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 |
-
1984
- 1984-08-09 JP JP59166837A patent/JP2597972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58189707A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-05 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボツトの手首角度補間方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273907A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| EP0371142A1 (en) * | 1988-04-27 | 1990-06-06 | Fanuc Ltd. | Method of correcting loci of an industrial robot |
| EP0402788A2 (en) * | 1989-06-09 | 1990-12-19 | Hitachi, Ltd. | Method of controlling robot movements |
| JP2011200331A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 位置計測システム、位置計測装置及び位置計測プログラム |
| CN104570918A (zh) * | 2014-08-06 | 2015-04-29 | 桂林狮达机电技术工程有限公司 | 一种电子束快速成型制造设备偏扫系统及控制方法 |
| CN111091480A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-01 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
| CN111091480B (zh) * | 2020-01-06 | 2023-08-04 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2597972B2 (ja) | 1997-04-09 |
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