JPS62124889A - ア−ム長補正機能を有したロボツト - Google Patents
ア−ム長補正機能を有したロボツトInfo
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- JPS62124889A JPS62124889A JP26584985A JP26584985A JPS62124889A JP S62124889 A JPS62124889 A JP S62124889A JP 26584985 A JP26584985 A JP 26584985A JP 26584985 A JP26584985 A JP 26584985A JP S62124889 A JPS62124889 A JP S62124889A
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- robot
- tip
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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
本発明は、熱膨張等によるロボットのアームの変位に基
づく位置決め誤差を補正する機能を有したロボットに関
する。
づく位置決め誤差を補正する機能を有したロボットに関
する。
従来、多関節ロボットの動作制御は、各駆動軸の回転角
によって、行われている。そして、動作経路の教示には
、各軸の回転角で与える方法と、設定された直交座標系
に於けるアーム先端部の直交座標で行う方法とがある。 何れの方法においても、アーム先端部の位置座標と各駆
動軸の回転角との関係は、アーム長によって変化する。 ロボットのアームは、アルミニウム等の金属で出来てい
るので、周囲の温度変化に従って熱膨張、熱収縮を起こ
す。このため、経路の教示時に正確に所望の経路に教示
しても、実際の動作時の温度が教示時の温度と異なると
、アーム長に変化を来たし、実際の動作経路は教示した
動作経路に対し誤差を有するようになる。
によって、行われている。そして、動作経路の教示には
、各軸の回転角で与える方法と、設定された直交座標系
に於けるアーム先端部の直交座標で行う方法とがある。 何れの方法においても、アーム先端部の位置座標と各駆
動軸の回転角との関係は、アーム長によって変化する。 ロボットのアームは、アルミニウム等の金属で出来てい
るので、周囲の温度変化に従って熱膨張、熱収縮を起こ
す。このため、経路の教示時に正確に所望の経路に教示
しても、実際の動作時の温度が教示時の温度と異なると
、アーム長に変化を来たし、実際の動作経路は教示した
動作経路に対し誤差を有するようになる。
かかる誤差を補償する方法として、各軸方向の公称位置
にロボットを移動させて、その偏差を求め、全ての教示
点を補正すると言う方法がある。 しかし、この方法は、各軸毎に補正値を求める動作を行
う必要があり、補正動作に時間がかかると言う欠点があ
る。 また、各軸方向の偏差を一度に補正する方法として、予
め各軸方向の位置を定義する直交する３平面を有した立
方体の内側コーナ部を基準体として配設し、この３平面
に把持した立方体を当接して、それぞれの３平面に配設
したセンサで初期の座標系からの各軸の偏差を一度で測
定する方法がある（特開昭６Ｏ−２５６８１）。しかし
、この方法は、多くのセンサを必要とすると共に、制御
系座標での教示点を全て補正する必要があり、補正の制
御方法が複雑になると言う欠点がある。 また、基準となる４点位置に順次接触子を接触させてア
ームを位置決めし、その時のその４点を定義する座標系
を求める。そして、以前の座標°系からの原点、各座標
軸の変位を求め、その変位に基づいて全ての教示点の座
標を補正すると言う方法がある（特開昭６０−６５３０
４＞。しかし、この方法は、４点の位置決め動作が手操
作によるため煩雑であり、しかも、全ての教示点の座標
を補正しなければならないと言う問題点がある。 ところが、教示点からの誤差の多くは、アーム長の変化
によるものである。したがって、アーム長を管理して位
置決め制御をすれば、誤差の補償がより簡単になり、し
かもプログラム制御により、自動較正を行うことが出来
る。 本発明は、上記の問題点を解決するものであり、その目
的とするところは、アーム長の変動による教示点の変位
を簡便かつ迅速に補償しロボットの位置決めの精度を向
上させることである。
にロボットを移動させて、その偏差を求め、全ての教示
点を補正すると言う方法がある。 しかし、この方法は、各軸毎に補正値を求める動作を行
う必要があり、補正動作に時間がかかると言う欠点があ
る。 また、各軸方向の偏差を一度に補正する方法として、予
め各軸方向の位置を定義する直交する３平面を有した立
方体の内側コーナ部を基準体として配設し、この３平面
に把持した立方体を当接して、それぞれの３平面に配設
したセンサで初期の座標系からの各軸の偏差を一度で測
定する方法がある（特開昭６Ｏ−２５６８１）。しかし
、この方法は、多くのセンサを必要とすると共に、制御
系座標での教示点を全て補正する必要があり、補正の制
御方法が複雑になると言う欠点がある。 また、基準となる４点位置に順次接触子を接触させてア
ームを位置決めし、その時のその４点を定義する座標系
を求める。そして、以前の座標°系からの原点、各座標
軸の変位を求め、その変位に基づいて全ての教示点の座
標を補正すると言う方法がある（特開昭６０−６５３０
４＞。しかし、この方法は、４点の位置決め動作が手操
作によるため煩雑であり、しかも、全ての教示点の座標
を補正しなければならないと言う問題点がある。 ところが、教示点からの誤差の多くは、アーム長の変化
によるものである。したがって、アーム長を管理して位
置決め制御をすれば、誤差の補償がより簡単になり、し
かもプログラム制御により、自動較正を行うことが出来
る。 本発明は、上記の問題点を解決するものであり、その目
的とするところは、アーム長の変動による教示点の変位
を簡便かつ迅速に補償しロボットの位置決めの精度を向
上させることである。
【問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するための発明の構成は次の通りであ
り、その概念が第１図に示されている。 本発明は、熱膨張係数の小さい材料から成る基準部材１
を所定の位置に配設し、 ロボットのアーム先端部２に前記基準部材１との相対距
離を測定する距離センサ３を設け、ロボットのアーム長
と教示点座標を記憶する記憶手段４と、 前記ロボットのアーム先端部２が前記基準部材１に対し
所定の位置関係になるように、ロボットの姿勢をアーム
長を較正するための所定の基準姿勢に教示する基準姿勢
教示手段５と、 ロボットの経路の教示時に、前記の基準姿勢における前
記距離センサ３の出力Ｓ１から、前記基準部材１に対す
るアーム先端部２の距離を検出して、この値を基準姿勢
におけるアーム先ぐ；４部２の位置の基準位として設定
する基準値設定手段６と、ロボットのアーム長の較正時
に、前記基準姿勢教示手段５からデータＳ３を入力して
ロボットを教示された基準姿勢にし、その時の前記距離
センサ３の出力Ｓ２から、前記アーム先端部２０基準姿
勢に於ける前記基準部材１に対する位置を検出する先端
部位置検出手段７と、 前記先端部位置検出手段７により検出されたアーム先端
部２の位置Ｓ４と前記基準値設定手段６により設定され
た基準値Ｓ５とから、基準姿勢に於けるロボットのアー
ム先端部２の位置の変位を算出する変位演算手段８と、 前記変位演算手段８によって算出されたアーム先端部２
の位置の変位Ｓ６と前記基準姿勢教示手段５によって教
示された姿勢データＳ８とから各アーム長の変位を求め
るアーム長変位演算手段９と、 前記アーム長変位演算手段９によって求められたアーム
長の変位Ｓ７に基づいて前記記憶手段４に記憶されてい
るアーム長を補正するアーム長補正手段１０と、 ロボットの姿勢制御プログラムを実行し、前記記憶手段
４に記憶されている前記アーム長補正手段１０によって
補正されたアーム長と教示点座標に基づいて、各駆動軸
の回転角をもとめ、該回転角にしたがって、各駆動軸を
駆動する駆動制御手段１１と、 から成ることを特徴と
するものである。 図において、１２はサーボモータ等の軸駆動源であり、
１３はロータリエンコーダ等の駆動軸の回転角を検出す
る検出器である。 【作用】 作業者は、ロボットの動作経路を所定の方法で教示する
。この時、アーム長も記憶手段に入力される。そして、
動作教示の完了の後、アーム先端部２と基準部材１との
関係が第３図に示すような位置関係となるようにロボッ
トの基準姿勢を教示する。基準値設定手段６は、この時
の距離センサ３の出力からアーム先端部２と基準部材１
との距離を検出して、これをアーム先端部の位置の基準
値として設定する。 この後、教示した動作経路に沿って、実際のロボットの
制御が行われる。次に、温度が一定量だけ変動した時、
特定の位置に於ける位置決め精度が一定量だけ低下した
時、一定の時間が経過した時、補正命令コードの有無等
の各種の条件によって、次の較正作用が行われる。 先ず先端部位置検出手段７は、駆動源１２を駆動して基
準姿勢教示手段５によって教示された姿勢にロボットを
制御する。そして、この時の距離センサ３の出力からア
ーム先端部２の基準部材１に対する位置を検出する。次
に、変位演算手段８は、その検出された位置データと基
準値とから、アーム先端部２の位置の教示時に於ける位
置に対する変位を演算する。次にアーム長変位演算手段
９は、基準姿勢を制御するためのデータとアーム先端部
の変位とからアーム長の教示時に対する変位を演算する
。その後、アーム長補正手段１０は、記憶手段４に記憶
されているアーム長をその変位の分だけ補正する。 こうして、アーム長が補正されると、駆動制御手段１１
は、ロボットを動作させるプログラムを実行する。この
時、教示されたアーム先端部の空間座標は補正されたア
ーム長を用いて、各駆動軸の回転角に逆変換される。そ
して、その値に基づいてロボットの駆動制御が行われる
。この結果、補正後のロボットの動作経路は、教示時の
経路に一致する。このようにして、アーム長はその時の
実際のアーム長に較正され、その値に基づいて各駆動軸
の回転角が制御されるので、補正方法が簡単となる。
り、その概念が第１図に示されている。 本発明は、熱膨張係数の小さい材料から成る基準部材１
を所定の位置に配設し、 ロボットのアーム先端部２に前記基準部材１との相対距
離を測定する距離センサ３を設け、ロボットのアーム長
と教示点座標を記憶する記憶手段４と、 前記ロボットのアーム先端部２が前記基準部材１に対し
所定の位置関係になるように、ロボットの姿勢をアーム
長を較正するための所定の基準姿勢に教示する基準姿勢
教示手段５と、 ロボットの経路の教示時に、前記の基準姿勢における前
記距離センサ３の出力Ｓ１から、前記基準部材１に対す
るアーム先端部２の距離を検出して、この値を基準姿勢
におけるアーム先ぐ；４部２の位置の基準位として設定
する基準値設定手段６と、ロボットのアーム長の較正時
に、前記基準姿勢教示手段５からデータＳ３を入力して
ロボットを教示された基準姿勢にし、その時の前記距離
センサ３の出力Ｓ２から、前記アーム先端部２０基準姿
勢に於ける前記基準部材１に対する位置を検出する先端
部位置検出手段７と、 前記先端部位置検出手段７により検出されたアーム先端
部２の位置Ｓ４と前記基準値設定手段６により設定され
た基準値Ｓ５とから、基準姿勢に於けるロボットのアー
ム先端部２の位置の変位を算出する変位演算手段８と、 前記変位演算手段８によって算出されたアーム先端部２
の位置の変位Ｓ６と前記基準姿勢教示手段５によって教
示された姿勢データＳ８とから各アーム長の変位を求め
るアーム長変位演算手段９と、 前記アーム長変位演算手段９によって求められたアーム
長の変位Ｓ７に基づいて前記記憶手段４に記憶されてい
るアーム長を補正するアーム長補正手段１０と、 ロボットの姿勢制御プログラムを実行し、前記記憶手段
４に記憶されている前記アーム長補正手段１０によって
補正されたアーム長と教示点座標に基づいて、各駆動軸
の回転角をもとめ、該回転角にしたがって、各駆動軸を
駆動する駆動制御手段１１と、 から成ることを特徴と
するものである。 図において、１２はサーボモータ等の軸駆動源であり、
１３はロータリエンコーダ等の駆動軸の回転角を検出す
る検出器である。 【作用】 作業者は、ロボットの動作経路を所定の方法で教示する
。この時、アーム長も記憶手段に入力される。そして、
動作教示の完了の後、アーム先端部２と基準部材１との
関係が第３図に示すような位置関係となるようにロボッ
トの基準姿勢を教示する。基準値設定手段６は、この時
の距離センサ３の出力からアーム先端部２と基準部材１
との距離を検出して、これをアーム先端部の位置の基準
値として設定する。 この後、教示した動作経路に沿って、実際のロボットの
制御が行われる。次に、温度が一定量だけ変動した時、
特定の位置に於ける位置決め精度が一定量だけ低下した
時、一定の時間が経過した時、補正命令コードの有無等
の各種の条件によって、次の較正作用が行われる。 先ず先端部位置検出手段７は、駆動源１２を駆動して基
準姿勢教示手段５によって教示された姿勢にロボットを
制御する。そして、この時の距離センサ３の出力からア
ーム先端部２の基準部材１に対する位置を検出する。次
に、変位演算手段８は、その検出された位置データと基
準値とから、アーム先端部２の位置の教示時に於ける位
置に対する変位を演算する。次にアーム長変位演算手段
９は、基準姿勢を制御するためのデータとアーム先端部
の変位とからアーム長の教示時に対する変位を演算する
。その後、アーム長補正手段１０は、記憶手段４に記憶
されているアーム長をその変位の分だけ補正する。 こうして、アーム長が補正されると、駆動制御手段１１
は、ロボットを動作させるプログラムを実行する。この
時、教示されたアーム先端部の空間座標は補正されたア
ーム長を用いて、各駆動軸の回転角に逆変換される。そ
して、その値に基づいてロボットの駆動制御が行われる
。この結果、補正後のロボットの動作経路は、教示時の
経路に一致する。このようにして、アーム長はその時の
実際のアーム長に較正され、その値に基づいて各駆動軸
の回転角が制御されるので、補正方法が簡単となる。
以下本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
第２図において、２０はマイクロコンピュータ等から成
る中央処理装置である。この中央処理装置２０には、メ
モリ２５、サーボモータを駆動するためのサーボＣＰＵ
２２ａ〜２２ｄ１ジヨグ運転の指令、教示点の指示等を
行う操作盤２６が接続されている。ロボットに取付けら
れた各軸ａ〜ｄ駆動用のサーボモータＭ１〜Ｍ４は、そ
れぞれサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｄによって駆動される
。 前記サーボＣＰＵ２２ ａ〜２２ｄのそれぞれは、中央
処理装置２０から出力される出力角度データθ１〜θ４
と、サーボモータＭ１〜Ｍ４に連結されたエンコーダＥ
１〜Ｅ４の出力α１〜α４との間の偏差を演算し、この
演算された偏差の大きさに応じた速度で各サーボモータ
Ｍ１〜Ｍ４を回転させるように作動する。 前記メモリ２５にはアーム先端部である作業ヘッドの位
置決め点と作業ヘッドの向きを表すデータを記憶する記
憶エリアが設けられており、教示モードにおいて、複数
の位置決め点における位置データと向きデータが記憶さ
れる。また、各アーム長を記憶する領域が設けられてい
る。 ロボットは、第３図に示す構成の多関節ロボットである
。フロア３０上に本体を固定するベース３１が配設され
、ベース３１上にはコラム３２が固設されており、コラ
ム３２はボディ３３を回転自在に配設している。ボディ
３３はアッパーアーム３４を回動自在に軸支し、アッパ
ーアーム３４は、フォアアーム３５を回動自在に軸支し
ている。 ボディ３３、アッパーアーム３４、フォアアーム３５は
それぞれ、サーボモータＭ１．Ｍ２．Ｍ３によって、軸
ａ、ｂ、ｃの回りに回転駆動される。 この回転角はエンコーダＥｌ、Ｅ２．Ｅ３によって検出
される。フォアアーム３５の先端部には、ハンド（図示
略）とレーザ光線の反射を検出する光学式の距離センサ
３が取り付けられている。ハンドはサーボモータＭ４に
よって回転駆動される。 フロア３０上には、所定の位置に熱膨張係数の小さいセ
ラミックス製の基準部材ｌが直立して固定されている。 次に本ロボットの作用を第４図、第５図のフローチャー
トに基づいて説明する。 先ずステップ１００で、操作盤２６を操作してアーム先
端部を所定の動作経路上の点Ｐｉに移行させて、その点
Ｐ１を教示する。その点は、各駆動軸の回転角（Ｊｌ、
Ｊ２．Ｊ３）とメモリ２５に記憶された公称アーム長Ｌ
ｏとから直交座標（Ｘ ｉ 、 Ｙ ｉ 、 Ｚ ｉ
） ニ変換してメモリ２５に記憶される。本実施例では
、アッパーアーム３４とフォアアーム３５のアーム長は
等しい。その後次に教示すべき点へ移行させてその点を
教示する。 このような操作を繰り返し全ての動作経路の教示が完了
すると、ステップ１０４へ移行して、較正用の基準姿勢
が教示される。基準姿勢は第３図に示す姿勢である。即
ち、ボディ３３の回転角Ｊ１は、距離センサ３が基準部
材１の正面に来る角度Ｃに、アッパーアーム３３の回転
角Ｊ２は、４５度に、フォアアーム３５０回転角Ｊ３は
９０度に設定される。次にステップ１０６でその基準姿
勢における距離センサ３の出力を検出し、距離ｌＯをメ
モリ２５に記憶する。このようにして、教示操作が終了
する。 次にロボットの動作制御を含む較正処理の手順に付いて
第５図を参照して説明する。プログラムを１ステツプづ
つ実行し、ステップ２００でアーム長を補正する命令コ
ードの時は、ステップ２０２へ移行しそうでない時はス
テップ２１２．２１４でアームの駆動を行う。 ステップ２０２では、サーボモータＭｌ、Ｍ２゜Ｍ３を
駆動して、ロボットの姿勢を基準姿勢（Ｊｌ、Ｊ２．Ｊ
３）＝ （Ｃ，４５，９０）−（１）にする。次にステ
ップ２０４へ移行して距離センサ３の出力を検出して、
距離ｌを記憶する。次にステップ２０６へ移行してアー
ム先端部の位置の教示時のその位置に対する偏差Δｌを
演算する。 Δ１＝１−１０ ・・−・−・・・・・・−・・
−−（２）次に、アーム長しの公称値Ｌｏに対する変位
ΔＬを次式で算出する。 ΔＬ＝−Δ！ｌ／冴 −・・−−−一−−−−・−
・・−・・・（３）次に、ステップ２１０でその時の実
効アーム長りを算出する。 Ｌ＝Ｌｏ＋ΔＬ −・−・−−−−・・・・−（
４）次にステップ２１２で、教示点Ｐｉの座標（Ｘ］。 Ｙｉ、Ｚｉ）とアーム長りとから各軸の駆動同角（Ｊｌ
、Ｊ２．Ｊ３）を逆変換して求め、ステップ２１４でそ
の回転角に応じて各軸を駆動する。 このように、ステップ２１６で一連の動作が終了するま
で、補正された実効アーム長りを用いて、直交座標系で
の教示点は軸回転角に逆変換され、その値に応じて駆動
されることになる。したがって、動作経路は教示した経
路に修正される。 上記実施例では、アッパーアームとフォアアームのアー
ム長は等しいとしたが、それらのアームのヤング率が一
定とすれば、それぞれのアームの公称長をＬｏｌとＬｏ
２とすれば、それぞれのアーム長の変位ΔＬ１とΔＬ２
は次式で得られる。 ΔＬ１＝−／ｌ’Δｆｆ１−Ｌｏｌ／（Ｌｏｌ＋Ｌｏ２
） −（５）ΔＬ２＝−ＥΔＡ−Ｌｏ２／（Ｌｏｌ
＋Ｌｏ２） −（６）よって、それぞれのアームの
実効長ＬＬ、Ｌ２は次式で得られる。 Ｌ１＝Ｌｏｌ＋ΔＬ１ −・−−−（７）Ｌ２＝Ｌｏ
２＋ΔＬ２ −・−−−−一−−−・−・（８）又
、上記実施例では、基準姿勢の回転角Ｊ２を４５度に回
転角Ｊ３を９０度に設定しているが、この値を任意の値
に設定出来るのは当然である。
る中央処理装置である。この中央処理装置２０には、メ
モリ２５、サーボモータを駆動するためのサーボＣＰＵ
２２ａ〜２２ｄ１ジヨグ運転の指令、教示点の指示等を
行う操作盤２６が接続されている。ロボットに取付けら
れた各軸ａ〜ｄ駆動用のサーボモータＭ１〜Ｍ４は、そ
れぞれサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｄによって駆動される
。 前記サーボＣＰＵ２２ ａ〜２２ｄのそれぞれは、中央
処理装置２０から出力される出力角度データθ１〜θ４
と、サーボモータＭ１〜Ｍ４に連結されたエンコーダＥ
１〜Ｅ４の出力α１〜α４との間の偏差を演算し、この
演算された偏差の大きさに応じた速度で各サーボモータ
Ｍ１〜Ｍ４を回転させるように作動する。 前記メモリ２５にはアーム先端部である作業ヘッドの位
置決め点と作業ヘッドの向きを表すデータを記憶する記
憶エリアが設けられており、教示モードにおいて、複数
の位置決め点における位置データと向きデータが記憶さ
れる。また、各アーム長を記憶する領域が設けられてい
る。 ロボットは、第３図に示す構成の多関節ロボットである
。フロア３０上に本体を固定するベース３１が配設され
、ベース３１上にはコラム３２が固設されており、コラ
ム３２はボディ３３を回転自在に配設している。ボディ
３３はアッパーアーム３４を回動自在に軸支し、アッパ
ーアーム３４は、フォアアーム３５を回動自在に軸支し
ている。 ボディ３３、アッパーアーム３４、フォアアーム３５は
それぞれ、サーボモータＭ１．Ｍ２．Ｍ３によって、軸
ａ、ｂ、ｃの回りに回転駆動される。 この回転角はエンコーダＥｌ、Ｅ２．Ｅ３によって検出
される。フォアアーム３５の先端部には、ハンド（図示
略）とレーザ光線の反射を検出する光学式の距離センサ
３が取り付けられている。ハンドはサーボモータＭ４に
よって回転駆動される。 フロア３０上には、所定の位置に熱膨張係数の小さいセ
ラミックス製の基準部材ｌが直立して固定されている。 次に本ロボットの作用を第４図、第５図のフローチャー
トに基づいて説明する。 先ずステップ１００で、操作盤２６を操作してアーム先
端部を所定の動作経路上の点Ｐｉに移行させて、その点
Ｐ１を教示する。その点は、各駆動軸の回転角（Ｊｌ、
Ｊ２．Ｊ３）とメモリ２５に記憶された公称アーム長Ｌ
ｏとから直交座標（Ｘ ｉ 、 Ｙ ｉ 、 Ｚ ｉ
） ニ変換してメモリ２５に記憶される。本実施例では
、アッパーアーム３４とフォアアーム３５のアーム長は
等しい。その後次に教示すべき点へ移行させてその点を
教示する。 このような操作を繰り返し全ての動作経路の教示が完了
すると、ステップ１０４へ移行して、較正用の基準姿勢
が教示される。基準姿勢は第３図に示す姿勢である。即
ち、ボディ３３の回転角Ｊ１は、距離センサ３が基準部
材１の正面に来る角度Ｃに、アッパーアーム３３の回転
角Ｊ２は、４５度に、フォアアーム３５０回転角Ｊ３は
９０度に設定される。次にステップ１０６でその基準姿
勢における距離センサ３の出力を検出し、距離ｌＯをメ
モリ２５に記憶する。このようにして、教示操作が終了
する。 次にロボットの動作制御を含む較正処理の手順に付いて
第５図を参照して説明する。プログラムを１ステツプづ
つ実行し、ステップ２００でアーム長を補正する命令コ
ードの時は、ステップ２０２へ移行しそうでない時はス
テップ２１２．２１４でアームの駆動を行う。 ステップ２０２では、サーボモータＭｌ、Ｍ２゜Ｍ３を
駆動して、ロボットの姿勢を基準姿勢（Ｊｌ、Ｊ２．Ｊ
３）＝ （Ｃ，４５，９０）−（１）にする。次にステ
ップ２０４へ移行して距離センサ３の出力を検出して、
距離ｌを記憶する。次にステップ２０６へ移行してアー
ム先端部の位置の教示時のその位置に対する偏差Δｌを
演算する。 Δ１＝１−１０ ・・−・−・・・・・・−・・
−−（２）次に、アーム長しの公称値Ｌｏに対する変位
ΔＬを次式で算出する。 ΔＬ＝−Δ！ｌ／冴 −・・−−−一−−−−・−
・・−・・・（３）次に、ステップ２１０でその時の実
効アーム長りを算出する。 Ｌ＝Ｌｏ＋ΔＬ −・−・−−−−・・・・−（
４）次にステップ２１２で、教示点Ｐｉの座標（Ｘ］。 Ｙｉ、Ｚｉ）とアーム長りとから各軸の駆動同角（Ｊｌ
、Ｊ２．Ｊ３）を逆変換して求め、ステップ２１４でそ
の回転角に応じて各軸を駆動する。 このように、ステップ２１６で一連の動作が終了するま
で、補正された実効アーム長りを用いて、直交座標系で
の教示点は軸回転角に逆変換され、その値に応じて駆動
されることになる。したがって、動作経路は教示した経
路に修正される。 上記実施例では、アッパーアームとフォアアームのアー
ム長は等しいとしたが、それらのアームのヤング率が一
定とすれば、それぞれのアームの公称長をＬｏｌとＬｏ
２とすれば、それぞれのアーム長の変位ΔＬ１とΔＬ２
は次式で得られる。 ΔＬ１＝−／ｌ’Δｆｆ１−Ｌｏｌ／（Ｌｏｌ＋Ｌｏ２
） −（５）ΔＬ２＝−ＥΔＡ−Ｌｏ２／（Ｌｏｌ
＋Ｌｏ２） −（６）よって、それぞれのアームの
実効長ＬＬ、Ｌ２は次式で得られる。 Ｌ１＝Ｌｏｌ＋ΔＬ１ −・−−−（７）Ｌ２＝Ｌｏ
２＋ΔＬ２ −・−−−−一−−−・−・（８）又
、上記実施例では、基準姿勢の回転角Ｊ２を４５度に回
転角Ｊ３を９０度に設定しているが、この値を任意の値
に設定出来るのは当然である。
本発明は、経路の教示時と較正時との間の基準姿勢に於
けるアーム先端部の変位からアーム長の変位を求め、こ
の変位から公称アーム長を実効アーム長に補正して、こ
の実効アーム長に基づいて、教示点を各軸回転角に逆変
換して、その値に基づいて各軸を駆動している。したが
って、熱変動によってアームが膨張、収縮しても、正確
に教示した経路にしたがって動作させることが出来る。 アーム長で経路誤差を補正しているので、補正が簡便に
行われると言う効果がある。また、実効アーム長を求め
ているため、その変位は一軸方向のアーム先端部の変位
として容易に検出することが出来、検出系が簡便となる
。
けるアーム先端部の変位からアーム長の変位を求め、こ
の変位から公称アーム長を実効アーム長に補正して、こ
の実効アーム長に基づいて、教示点を各軸回転角に逆変
換して、その値に基づいて各軸を駆動している。したが
って、熱変動によってアームが膨張、収縮しても、正確
に教示した経路にしたがって動作させることが出来る。 アーム長で経路誤差を補正しているので、補正が簡便に
行われると言う効果がある。また、実効アーム長を求め
ているため、その変位は一軸方向のアーム先端部の変位
として容易に検出することが出来、検出系が簡便となる
。
第１図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
、第２図は、本発明の具体的な一実施例に係るロボット
の電気的構成を示したブロックダイヤグラム、第３図は
ロボットの機構的ＷＪＪ′＆と基準姿勢を示した構成図
、第４図、第５図は、同実施例ロボットの制御装置で使
用されたＣＰＵの処理手順を示したフローチャートであ
る。 Ｍ１〜Ｍ４−サーボモータ Ｅ１〜Ｅ４・°°・エンコーダ ３０°゛・−フロア３
１−−−ベース ３２− コラム ３３・ボディ ３４・・°アッパーアーム３５゛・・フ
ォアアーム ３゛−距離センサａ、ｂ、ｃ゛・・駆動軸
、第２図は、本発明の具体的な一実施例に係るロボット
の電気的構成を示したブロックダイヤグラム、第３図は
ロボットの機構的ＷＪＪ′＆と基準姿勢を示した構成図
、第４図、第５図は、同実施例ロボットの制御装置で使
用されたＣＰＵの処理手順を示したフローチャートであ
る。 Ｍ１〜Ｍ４−サーボモータ Ｅ１〜Ｅ４・°°・エンコーダ ３０°゛・−フロア３
１−−−ベース ３２− コラム ３３・ボディ ３４・・°アッパーアーム３５゛・・フ
ォアアーム ３゛−距離センサａ、ｂ、ｃ゛・・駆動軸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 熱膨張係数の小さい材料から成る基準部材を所定の位置
に配設し、 ロボットのアーム先端部に前記基準部材との相対距離を
測定する距離センサを設け、 ロボットのアーム長と教示点座標を記憶する記憶手段と
、 前記ロボットのアーム先端部が前記基準部材に対し所定
の位置関係になるように、ロボットの姿勢をアーム長を
較正するための所定の基準姿勢に教示する基準姿勢教示
手段と、 ロボットの経路の教示時に、前記の基準姿勢における前
記距離センサの出力から、前記基準部材に対するアーム
先端部の距離を検出して、この値を基準姿勢におけるア
ーム先端部の位置の基準値として設定する基準値設定手
段と、 ロボットのアーム長の較正時に、前記基準姿勢教示手段
からデータを入力してロボットを教示された基準姿勢に
し、その時の前記距離センサの出力から、前記アーム先
端部の基準姿勢に於ける前記基準部材に対する位置を検
出する先端部位置検出手段と、 前記先端部位置検出手段により検出されたアーム先端部
の位置と前記基準値設定手段により設定された基準値と
から、基準姿勢に於けるロボットのアーム先端部の位ユ
の変位を算出する変位演算手段と、 前記変位演算手段によって算出されたアーム先端部の位
置の変位と前記基準姿勢教示手段によって教示された姿
勢データとから各アーム長の変位を求めるアーム長変位
演算手段と、 前記アーム長変位演算手段によって求められたアーム長
の変位に基づいて前記記憶手段に記憶されているアーム
長を補正するアーム長補正手段と、ロボットの姿勢制御
プログラムを実行し、前記記憶装置に記憶されている前
記アーム長補正手段によって補正されたアーム長と教示
点座標に基づいて、各駆動軸の回転角をもとめ、該回転
角にしたがって、各駆動軸を駆動する駆動制御手段と、
から成ることを特徴とするアーム長補正機能を有したロ
ボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26584985A JPS62124889A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | ア−ム長補正機能を有したロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26584985A JPS62124889A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | ア−ム長補正機能を有したロボツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124889A true JPS62124889A (ja) | 1987-06-06 |
| JPH0443750B2 JPH0443750B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=17422923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26584985A Granted JPS62124889A (ja) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | ア−ム長補正機能を有したロボツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62124889A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314367A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-05 | Yaskawa Electric Corp | 多関節ロボットの精度補正方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888654A (ja) * | 1972-02-29 | 1973-11-20 | ||
| JPS58137585A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 工業用ロボツト |
| JPS5959394A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-05 | 株式会社日立製作所 | ロボツト機構誤差の推定装置 |
| JPS59197904A (ja) * | 1983-04-23 | 1984-11-09 | Fanuc Ltd | ロボツトの出力軸の動作の原点記憶装置 |
-
1985
- 1985-11-26 JP JP26584985A patent/JPS62124889A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888654A (ja) * | 1972-02-29 | 1973-11-20 | ||
| JPS58137585A (ja) * | 1982-02-05 | 1983-08-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 工業用ロボツト |
| JPS5959394A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-05 | 株式会社日立製作所 | ロボツト機構誤差の推定装置 |
| JPS59197904A (ja) * | 1983-04-23 | 1984-11-09 | Fanuc Ltd | ロボツトの出力軸の動作の原点記憶装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07314367A (ja) * | 1994-05-25 | 1995-12-05 | Yaskawa Electric Corp | 多関節ロボットの精度補正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443750B2 (ja) | 1992-07-17 |
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