JPS62211704A - マニプレ−タ教示装置 - Google Patents

マニプレ−タ教示装置

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Publication number
JPS62211704A
JPS62211704A JP5524786A JP5524786A JPS62211704A JP S62211704 A JPS62211704 A JP S62211704A JP 5524786 A JP5524786 A JP 5524786A JP 5524786 A JP5524786 A JP 5524786A JP S62211704 A JPS62211704 A JP S62211704A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manipulator
arm
movement
teaching
graphic
Prior art date
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Pending
Application number
JP5524786A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomohide Shirosaki
友秀 城崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5524786A priority Critical patent/JPS62211704A/ja
Publication of JPS62211704A publication Critical patent/JPS62211704A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • G05B19/42Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
    • G05B19/427Teaching successive positions by tracking the position of a joystick or handle to control the positioning servo of the tool head, master-slave control
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35462Mouse
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/40Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40478Graphic display of work area of robot, forbidden, permitted zone

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は複雑なアームの移動経路を教示するに好適なマ
ニプレータ教示装置に関する。
(従来の技術) 第5図は3軸スカラーマニプレータの外観図を示してい
る。同図において1がマニプレータ本体であり、2.3
がそのアームである。そして、このマニプレータ本体1
に近接して他の物体として装置3,5が設置されている
。このようなマニプレータ本体1および装置4,5の配
置状態で例えばアーム2.3をポイントXからポイント
Yへの移動の教示(ティーチング)を行う場合、第6図
の模式図に示すようにポイントXからポイントYに向か
って直接移動すると、スカラーマニプレータではアーム
2.3を上下方向に移動できないので、移動経路6を通
ることによりアーム3が装置4と衝突してしまう。この
ため、アーム2.3を一旦ポインド2に移動させ、この
後にアーム2゜3をポイントYに移動させている。そし
て、このときの各アーム2.3の移動は作業員が手動で
アーム2.3を移動させ、このときの移動量が例えば各
アーム2,3の回転角としてレゾルバの出力により得ら
れ、教示が終了する。そうして、この後、各アーム2.
3の回転角に従ってマニプレータ本体1が作業を行うよ
うになる。
ところで、以上のような教示の際、レゾルバから出力が
得られないと教示ができないので、レゾルバに電源を投
入した状態で教示を行っている。
従って、教示の際には作業員に対して危険を伴うことに
なり、マニプレータ事故の大半はこの教示の際となって
いる。さらに、ポイント2は作業員の経験によって決定
され、また各アーム2.3の移動は作業員によって手動
で行なわれるので、教示が終了するまでに時間が掛かり
、特に多関節のマニプレータでかつ?!雑な移動経路を
必要とするものに対してはかなりの時間を必要としてし
まう。
(発明が解決しようとする問題点) このようにマニプレータに対する教示には危険が伴うと
ともにかなりの時間を要するのが現状で、その教示作業
の効率が低いものであった。
そこで本発明は上記問題点を解決するためになされたも
ので、教示の経験が無くとも容易にかつ速く教示ができ
るとともに、その安全性を向上できるマニプレータ教示
装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、マニプレータアームの移動領域データを記憶
する移動領域記憶手段と、マニプレータおよびこのマニ
プレータに近接する物体をその形状をグラフィック化し
てCRT表示画面に表示し、かつマニプレータアームの
所望移動経路データを受け、移動領域データに従ってC
RT表示画面に表示されたグラフィックマニプレータア
ームの表示位置を移動する表示手段と、グラフィックマ
ニプレータアームの移動量をマニプレータアームを駆動
するための実作業データに変換するデータ変換手段とを
備えて上記目的を達成しようとするマニプレータ教示装
置である。
(作用) このような手段を備えたことにより、マニプレータアー
ムの所望移動経路データが入力されると、移動領域デー
タに従ってCRT表示画面上のグラフィックマニプレー
タアームか移動し、このグラフィックマニプレータアー
ムの移動量がマニプレータアームを駆動するための実作
業データに変換される。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図はマニプレータ教示装置の全体構成図である。同
図において10はCRT表示装置であり、11は演算制
御部本体である。この演算制御部本体11には第2図に
示す教示フローチャートに従ったプログラムが内臓され
ている。つまり、このプログラムにより演算礪能部12
の各機能を有するものとなっている。また、13はマウ
スであって、これはCRT表示装置10のCRT表示画
面10a上に表示されるマニプレータ本体14の形状を
グラフィック化して表示したグラフィックマニプレータ
のアームの所望移動経路を演算制御部11へ入力する機
能を持ったものである。具体的にはマウス13を例えば
左右に回転操作することによりグラフィックマニプレー
タアームの移動量に対応した電気信号が演算制御部11
へ出力され、演算制御部11ではこの電気信号を受けて
CRT表示画面10a上でグラフィックマニプレータア
ームを左右に移動表示させる指令を発することになる。
さて、演算制御部12は次のような各機能を有している
。すなわち、移動領域データ記憶部15は第3図に示す
マニプレータ本体14のアームの動作領域データを記憶
するものである。ところで、マニプレータ本体14は、
アーム14−1.14−2を有する3軸のスカラー移動
方式のもので、各アームの動作領域は第3図に示す如く
となっている。なお、Aが1軸、Bが■軸、Cが■軸(
不図示)となっている。そこで、第3図に示す如く各ア
ーム14−1.14−2を直線上に伸ばすとその長さR
1は650Illllとなり、アーム14−2を■軸A
側に最も回動させたときの1軸Aまでの距離R2が20
01111となっている。そして、1軸Aを中心として
各アーム14−1.14−2を回動させたときの回動角
度θ1は250°であり、アーム14−2を■軸Bを中
心として回動させたときの回転角度θ2は155”とな
っている。なお、角度θ3は45’ 、角度θ4は25
°である。
次にグラフィック表示部16は、マニプレータ本体14
と例えば第5図に示すような形状の装置4.5とをその
形状をグラフィック化した形状データを有し、この形状
データに従ってマニプレータ本体14および装a!4.
5をCRT表示画面10a上にグラフツク化して表示す
る機能を有するものである。
グラフィック移動部17はマウス13からの電気信号を
受けてCRT表示画面10a上にグラフィック化された
マニプレータ本体14のアーム14−1.14−2を画
面上で移動させる機能をもったものである。
干渉判断部18はマウス13から入力した各アーム14
−1.14−2の所望移動経路が各装置4.5と衝突つ
まり干渉しないか否かを判断する機能を持ったものであ
る。
また、実作業データ変換部1つは、入力した所望移動経
路が装置4.5と干渉しないと判断されれば、この所望
移動経路による各アーム14−1 。
14−2のCRT表示画面10a上での移動量を実際の
マニプレータ本体14の各アーム14−1゜14−2を
駆動するドライバへのパルス数に変換して実作業データ
を作成する機能を持ったものである。なお、演算III
WJ部本体11には、実作業データをカセットテープ2
0またはフロッピーディスク等の記憶媒体に記憶する機
能を備えている。
そうして、このカセットテープ20に記憶された実作業
データはマニプレータコントローラ21内のメモリ(R
AM)に書き込まれるようになっている。
次に上記の如く構成された装置の作用について第2図に
示す教示フローチャートに従って説明する。そこで、教
示は先ず、ステップS1において各H@4.5の寸法が
マウス13から入力される。
この寸法は演算制御部本体11のグラフィック表示部1
6に取り込まれ、このグラフィック表示部17において
マニプレータ本体14と各装置4゜5とのグラフィック
化の形状データが作成される。
この後、ステップS2においてマニプレータ本体14と
各装置4,5とが第4図に示すようにCRT表示画面1
0a上にグラフィック化される。なお、第4図において
CRT表示画面10a上にグラフィック化されるマニプ
レータ本体14の各アーム14−1.14−2および各
装置4.5に対して第1図および第5図に付した符号と
同一符号を付しであるが、これは作用の理解を容易にす
るためである。このようにグラフィック化されると、ス
テップS4においてグラフィック表示画面を作業員が見
ながらマウス13を操作してCRT表示画面10a上の
アーム14−1.14−2を所望移動経路で移動させる
。この移動は、例えばポイントXからポイントYへ移動
させるのであれば、一旦ポインド2を経由して各アーム
14”−1゜14′−2の位置に移動させる。ただし、
各アーム14−1.14−2の移動は第3図に示す移動
領域内に限定される。従って、このアーム14−1.1
4−2の移動はCRT表示画面10a上で行なわれるの
で短時間で終了する。そして、この所望移動経路を入力
した後、ステップS5において干渉判断部18が所望移
動経路で各アーム14−1.14−2が各装置4.5と
干渉しないか否かを判断する。この判断の結果、干渉し
なければステップS6において実作業データ変換部19
が、CRT表示画面10a上での各アーム14−1゜1
4−2の移動量をCRT表示画面10a上におけるX−
Y座標から譚出し、この移動量を実際のマニプレータ本
体14の各アーム14−1.14−2を駆動するドライ
バのパルス数に変換して実作業データを作成する。この
ように実作業データが作成されると、ステップS7にお
いてこの実作業データがカセットテープ20に記憶され
る。そうして、さらにステップS8においてカセットテ
ープ20に記憶された実作業データがマニプレータコン
トローラ21のメモリに書き込まれる。かくして、マニ
プレータ本体14の教示が終了する。この後、マニプレ
ータ本体14の各アーム14−1 。
14−2はポイントXからポイントZを経由してポイン
トYに達する移動経路を通って作業を行う。
このように上記一実施例においては、マニプレータ本体
14のアーム14−1.14−2の所望移動経路データ
が入力されると、移動領域データに従ってCRT表示画
面10a上の模式マニプレータアームが移動し、この模
式マニプレータアームの移動lがマニプレータアーム1
4−1.14−2を駆動するための実作業データに変換
されるので、作業員が手動で各アーム14−1.14−
2を移動させて教示することが全く無くなり、これによ
り教示に要する時間がかなり短縮されるとともに、マニ
プレータ本体14に電源を投入した状態で教示すること
もなくなって安全性が向上する。特に工場等において教
示する場合はその移動経路が?!雑でかつ危険が伴うが
、本装置を適用すれば各アーム14−1.14−2の移
動経路が視覚的に−速く判断でき、かつ教示後のマニプ
レータ本体14の作業時も設定した移動経路に従って正
確に移動できる。
なお、本発明は上記一実施例に限定されるものではなく
、その主旨を逸脱しない範囲で変形できる。例えば、多
関節マニプレータに限らず、円筒座標型、極座標型のマ
ニプレータにも適用でき、さらに三次元マニプレータに
も適用できる。
[発明の効果コ 以上詳記したように本発明によれば、教示の経験が無く
とも容易にかつ速く教示ができるとともに、その安全性
を向上させたマニプレータ教示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わるマニプレータ教示装置の一実施
例を示す全体構成図、第2図は本発明装置の教示フロー
チャート、第3図はマニプレータ本体アームの動作領域
を示す図、第4図は本発明装置の教示作用を説明するた
めの図、第5図および第6図は従来での教示方法を説明
するための図である。 10・・・CRT表示装置、11・・・演算制御部本体
、12・・・演rs機能部、13・・・マウス、14・
・・マニプレータ本体、14−1.14−2・・・アー
ム、15・・・移動領域データ記憶部、16・・・グラ
フィック表示部、17・・・グラフィック移動部、18
・・・干渉判断部、1つ・・・実作業データ変換部、2
0・・・カセットテープ、21・・・マニプレータコン
トローラ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マニプレータアームの移動領域データを記憶する移動領
    域記憶手段と、前記マニプレータおよびこのマニプレー
    タに近接する物体をその形状をグラフィック化してCR
    T表示画面に表示し、かつ前記マニプレータアームの所
    望移動経路データを受け、前記移動領域データに従つて
    前記CRT表示画面に表示されたグラフィックマニプレ
    ータアームの表示位置を移動する表示手段と、前記グラ
    フィックマニプレータアームの移動量を前記マニプレー
    タアームを駆動するための実作業データに変換するデー
    タ変換手段とを具備したことを特徴とするマニプレータ
    教示装置。
JP5524786A 1986-03-13 1986-03-13 マニプレ−タ教示装置 Pending JPS62211704A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5524786A JPS62211704A (ja) 1986-03-13 1986-03-13 マニプレ−タ教示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5524786A JPS62211704A (ja) 1986-03-13 1986-03-13 マニプレ−タ教示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62211704A true JPS62211704A (ja) 1987-09-17

Family

ID=12993267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5524786A Pending JPS62211704A (ja) 1986-03-13 1986-03-13 マニプレ−タ教示装置

Country Status (1)

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JP (1) JPS62211704A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989000094A1 (en) * 1987-06-29 1989-01-12 Fanuc Ltd Method of robot arrangement determination
JPH01111208A (ja) * 1987-10-26 1989-04-27 Hitachi Ltd ロボット教示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989000094A1 (en) * 1987-06-29 1989-01-12 Fanuc Ltd Method of robot arrangement determination
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