JPS62198905A

JPS62198905A - ロボツトア−ム干渉チエツク装置

Info

Publication number: JPS62198905A
Application number: JP4016786A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Kurami; 倉見　邦彦; Kiyoshi Akutagawa; 清芥川; Norimasa Kishi; 則政岸
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-02-27
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1987-09-02

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】［発明の技術分野］この発明は、多関節構造のアームを有する複数のロボッ
トのアーム軸間における干渉をチェックするロボットア
ーム干渉チェック装置に関する。

［発明の技術的背景およびその問題点］多関節構造のア
ームを有する複数のロボットが自律的に協調作業を行な
う時には、各ロボットのアーム軸間における干渉をチェ
ックすることが必要である。

第５図（ａ）は２台の自律ロボット５１．５３のモデル
を示しているものである。両口ボット５１．５３はそれ
ぞれリンク１１１，１１２．１１３．１１４および！２
１．Ｉ２２．１２３．Ｉ２４からなるアーム軸を有する
４軸構造であり、両口ボットが互いに接近して協調作業
を行なう場合には各アーム軸は干渉する恐れがある。

第５図（ｂ）はこのような両口ボットの協調作業におけ
る干渉をチェックする従来の方法を示しているフローチ
ャートである。この従来の方法においては、まず両口ボ
ット５１．５３が次に作動するアーム軸の姿勢、すなわ
ちロボットの動作を制御する制御装置における次の制御
周期のアーム軸の目標姿勢（各リンクの位置座檜）を計
算する（ステップ４１０）。そして、次にこの目標姿勢
における各リンクの位置座標に基づいて第１のロボット
５１のリンクと第２のロボット５３のリンクのすべての
リンクの組合せにおける干渉をチェックしている（ステ
ップ４２０−４８０）。すなわち、計算された目標姿勢
における第１のロボット５１の各リンクの位置座標をＩ
ＩＪ（’Ｊ＝１−４）とし、第２のロボット５３のリン
クの位置座標を（２Ｋ（Ｋ＝１−４）として、サフィッ
クスＪ、Ｋをそれぞれ１から４まで順次可変して各リン
クの位置座標を算出し、この算出した第１のロボット５
１のリンクの位置座標１１Ｊと第２のロボット５３のリ
ンクの位置座標１２にとから干渉をチェックし、これを
すべてのリンクの組合せについて総当り的に干渉の有無
をチェックしている。

しかしながら、この従来の方法においては、各ロボット
間におけるすべてのリンクの組合せについて干渉チェッ
クを行なっているため、ロボットの台数やリンクの数が
増加するにつれてチェックのための処理時間がかかると
いう問題がある。特に、この処理において各目標姿勢に
おける各リンクの位置座標を計算するのに、例えば浮動
小数点演算を使用する場合には、この計算のための処理
時間が大幅にかかり、制御周期内で次の目標姿勢を計算
して干渉をチェックすることができないという問題があ
る。

［発明の目的］この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、各０ホツトのリンク間の干渉を短時間で
効率的にチェックすることができるロボットアーム干渉
チェック装置を提供するにある。

し発明の概要１上記目的を達成するため、複数のロボットのアーム−軸
間における干渉をチェックするロボットアーム干渉チェ
ック装置であって、この発明は、第１図に示す如く、ロ
ボットに行なわせしめる作業に従って各ロボット間で干
渉する可能性のある各ロボットのアーム軸を指定する干
渉アーム指定手段１と、各ロボット間におけるアーム軸
の組合せにおいで上記干渉アーム指定手段１で指定され
たアーム軸に対応するアーム軸を識別し、該識別された
アーム軸を含む前記組合せのアーム軸が互いに干渉する
か否かをチェックする識別チェック手段３とを有するこ
とを要旨とする。

［実施例］以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明の一実施例に係わるロボットアーム干
渉チェック装置のブロック図である。同図に示す装置は
、多関節構造のアーム軸を有する複数のロボット１１．
１３の動作を制御するとともに、該複数のロボット１１
．１３が協調作業する場合における各ロボットのアーム
軸間における干渉をチェックするものである。各ロボッ
ト１１゜１３はそれぞれコントロールユニット１５．１
７に接続され、各ロボットはこのコントロールユニット
によりそれぞれ独立に制御され得るようになっているが
、各ロボット１１．１３はそれぞれ更にコントロールユ
ニット１５．１７を介して集中制御装置１９に接続され
ていて、複数のロボット１１．１３が協調作業を行なう
場合には集中制御装置１９の制御のもとに全体の動作が
管理され、これにより複数のロボット間の干渉をチェッ
クしながら協調動作を円滑に行なうようにしている。

なお、集中制御装置１９には干渉チェック軸周データベ
ース２１および干渉チェック装置２３が設けられている
。

集中制御装置１９にはデータや制御情報等の各種情報を
入力する末端装置であるキーボード２５が接続されてい
る。このキーボード２５は複数のロボットのアーム軸間
において干渉する恐れのあるアーム軸の情報を予め入力
するために使用されるものであり、このキーボード２５
からキー人力された干渉アーム軸情報は集中制御装置１
９の干渉チェック軸周データベース２１に記憶されるよ
うになっている。キーボード２５から入力される干渉ア
ーム軸情報は干渉チェックを行なうべきロボットの番号
とそのリンク、すなわちアーム軸の番号で構成され、こ
れらの情報が干渉チェックすべき指定情報として干渉チ
ェック軸周データベース２１に記憶される。

また、集中制御装置１９には干渉チェック軸周データベ
ース２１に接続され、干渉チェック装置か２３が設けら
れているが、この干渉チェック装置２３は干渉チェック
軸周データベース２１に記憶された干渉アーム軸情報に
従って干渉チェックを行なっている。

次に、以上のように構成されるロボットアーム干渉チェ
ック装置の作用を第３図および第４図を参照して説明す
る。

まず、第３図（ａ）のメインルーチンのフローを参照し
てキーボード２５から干渉アーム軸情報、すなわち干渉
チェックを行なうべきロボット番号ｉとそのリンク番号
ｊを入力して干渉チェック軸周データベース２１に予め
記憶しておく動作を説明する。

このフローにおいては、最初に図示されていないが、ま
すロボットが取るべき所定の姿勢またはエリアにおいて
他のロボットと干渉する恐れのあるロボットの番号ｉキ
ーボード２５から入力しくステップ１１０）、次にこの
ロボットにおいて他のロボットのアーム軸と干渉する恐
れのあるアーム軸の番号ｊをキーボード２５から入力し
くステップ１２０）、これらの入力されたロボット番号
ｉおよびアーム軸番号ｊを干渉チェック軸周データベー
ス２１に供給し、干渉チェックすべきデータＩｉｊとし
て格納する（ステップ１３０）。

この動作をすべてのロボットに対して行ない（ステップ
１４０）　、これにより干渉をチェックすべきロボット
およびそのアーム軸データを指定して干渉チェック軸周
データベース２１に予め記憶しておく。

第４図は２台のロボットＡ、Ｂがそれぞれの動作エリア
において干渉する可能性のある場合を示しているもので
ある。すなわち、第４図（ａ）に示すように、２台のロ
ボットＡ、Ｂが所定距離離れて位置し、各ロボットＡ、
Ｂにはそれぞれの動作エリア１−６が定められている。

このような場合において、両口ボットＡ、Ｂが動作エリ
ア１に存在している場合には両口ボットＡ、Ｂは干渉す
ることはないが、一方のロボットが例えば動作エリア６
に移動すると、ロボットの手（ハンド）が接触、すなわ
ち干渉することになる。第４図（ｂ）はこのように各ロ
ボットＡ、Ｂが各動作エリアに移動した場合においてそ
の動作エリア内で干渉する可能性のある部位をリストア
ツブしている例を示しているものであるが、この表にあ
るように所定の動作エリアにおいて干渉する可能性のあ
るロボットとそのアーム軸のデータをキーボード２５か
ら上述したように入力すればよいのである。

次に、以上のように入力されたデータに基づいて実際の
動作中における制御周期毎の干渉チェック動作を第３図
（ｂ）のサブルーチンのフローを参照して説明する。

まず最初にロボット１１．１３が取る姿勢、すなわち動
作位置および状態に対して、上記第３図（ａ）のメイン
ルーチンで示したように干渉チェック軸周データベース
２１に記憶された干渉アーム軸情報ＩｉＣすなわち干渉
する可能性のあるロボット番号ｉとそのアーム軸番号ｊ
からなる干渉アーム軸情報■ｉｊを読み出すくステップ
２１０）。

次に、ロボット１１．１３の中に各２台ずつの組合せに
おけるそれぞれのアーム軸、すなわちリンクの２つの組
合せを作成し、この２つのリンクの組合せ、例えばリン
クＩｍｎと（ｋ＋の組合せが前記読み出した干渉アーム
軸情報■ｉｊの要素として対応して指定されたものであ
り、干渉するものであるか否かを全組合せについて行な
う（ステップ２２０，２３０＞。すなわち、今ロボット
１１．１３の総数をＲとすると、この中の２台の組合せ
のロボットの一方をｍとし、これをｍ＝１からｍ−Ｒ−
１まで可変するとともに、他方のロボットをＫとしてに
＝ｍ＋１とし、また一方のロボットのリンクをｎとし、
これをリンクの数、すなわち４まで可変しくｎ−１〜４
）、更に他方のロボットのリンクを吏とし、これを同様
に４まで可変（斐＝１〜４）することにより、２台のロ
ボットの２つのリンクの組合せのすべて）ｍｎ、　　■
に１を作成しくステップ２２０）、この２つのリンクの
組合せ■ｍｎ、ｌｋｌが干渉アーム軸情報Ｉｉｊの要素
であるか否か、すなわち干渉アーム軸情報Ｉｉｊとして
指定されたものであるか否かをチェックする（ステップ
２３０）。２つのリンクの組合せ１ｍｎ、ｌｋｌが干渉
アーム軸情報Ｉｉｊの要素である場合、すなわち指定さ
れたものである場合には２つのリンク１ｍｎ、ｌｋｌは
干渉する可能性があるので、次のステップ２４０におい
て両リンクの干渉をチェックする。また、２つのリンク
の組合せ１ｍｎ、）ｋｌが干渉アーム軸情報■ｉｊの要
素でない場合、すなわた指定されたものでない場合には
２つのリンクは干渉しないので次のリンクの組合せを作
成すべくステップ２２０に戻る。このようにしてすべて
のロボットのすべてのリンクの組合せについて指定され
たものであるかをチェックし、指定されたものについて
のみ干渉チェックを行なう。

［発明の効果コ以上説明したように、この発明によれば、各ロボット間
で干渉する可能性のあるアーム軸を指定し、この指定さ
れたアーム軸の干渉のみをチェックしているので、従来
のように各ロボット間のすべてのリンクの組合せについ
て干渉をチェックする必要がないため、チェック時間を
短縮し、効率化することができ、ロボット台数やリンク
が増大しても遅延することなく適確にチェックすること
ができるとともに、更にロボットを作動させている制御
周期を短縮化でき、きめ細かい動作を行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例を示すロボットアーム干渉チェック装置のブ
ロック図、第３図は第２図の装置の作用を示すフローチ
ャート、第４図は第２図の装置の作用を説明するための
説明図、第５図は従来のロボットアーム干渉チェック装
置を説明するための図である。１・・・干渉アーム指定手段３・・・識別チェック手段１１．１３・・・ロボット１９・・・集中制御手段特許出願人　　　日産自動車株式会社第１図第２図・第３図（ａ）第３図（ｂ）第４図（ａ）第４図（ｂ） π５図　（ａ）第５図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

複数のロボットのアーム軸間における干渉をチェックす
るロボットアーム干渉チェック装置であって、ロボット
に行なわせしめる作業に従って各ロボット間で干渉する
可能性のある各ロボットのアーム軸を指定する干渉アー
ム指定手段と、各ロボット間におけるアーム軸の組合せ
において上記干渉アーム指定手段で指定されたアーム軸
に対応するアーム軸を識別し、該識別されたアーム軸を
含む前記組合せのアーム軸が互いに干渉するか否かをチ
ェックする識別チェック手段とを有することを特徴とす
るロボットアーム干渉チェック装置。