JPS62218085A - ロボツト装置 - Google Patents
ロボツト装置Info
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- JPS62218085A JPS62218085A JP6055986A JP6055986A JPS62218085A JP S62218085 A JPS62218085 A JP S62218085A JP 6055986 A JP6055986 A JP 6055986A JP 6055986 A JP6055986 A JP 6055986A JP S62218085 A JPS62218085 A JP S62218085A
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Landscapes
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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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロボット装置に係り、特に取り扱う対象物の位
置や姿勢が正確に計測できない作業に好適なロボット装
置に関する。
置や姿勢が正確に計測できない作業に好適なロボット装
置に関する。
従来のロボット装置は主として取り扱う対象物の位置や
姿勢を正確に計測し、手先を精度良く位置決めして対象
物を取り扱う方式により、関節の位置決め剛性の高い伝
導a構あるいはυ1#a桶が用いられてきた。しかし、
この種のロボット装置では関節の柔軟性について配慮さ
れていなかった。
姿勢を正確に計測し、手先を精度良く位置決めして対象
物を取り扱う方式により、関節の位置決め剛性の高い伝
導a構あるいはυ1#a桶が用いられてきた。しかし、
この種のロボット装置では関節の柔軟性について配慮さ
れていなかった。
なお、この種の装置に関連するものには、例えば、ロボ
ツ1−マニピュレータ、吉川恒夫訳、 Rj、char
dP、 Pav]、著(コロナ社)において論じられて
いる。
ツ1−マニピュレータ、吉川恒夫訳、 Rj、char
dP、 Pav]、著(コロナ社)において論じられて
いる。
上記従来技術は、関節の柔軟性について配慮されていな
いため、例えば取り扱う対象物に対し位置決めをしてハ
ンドリング作業あるいは組み立て作業をする場合、対g
A物の位置や姿勢が正確に計測できない時、特に対象物
が常に動いている場合などにロボット手先を精度良く位
置決めして対象物を取り扱うことができないばかりか対
象物に無理な力を及ぼすという問題があった。
いため、例えば取り扱う対象物に対し位置決めをしてハ
ンドリング作業あるいは組み立て作業をする場合、対g
A物の位置や姿勢が正確に計測できない時、特に対象物
が常に動いている場合などにロボット手先を精度良く位
置決めして対象物を取り扱うことができないばかりか対
象物に無理な力を及ぼすという問題があった。
本発明の目的は、対象物に無理な力を与えず、ロボット
手先を精度良く位置決めすることができるロボット装置
を提供するにある。
手先を精度良く位置決めすることができるロボット装置
を提供するにある。
本発明の上記の目的は1位置決め剛性の低い関節を有す
るロボットアームをa〃えるロボット装置においてアー
ムの先端に、姿勢が変化し、かつアーム先端を案内する
案内手段と、その案内手段に連動する位置決め機構とを
配置し、ロボットアーム、案内手段および位置決め機構
を制御する制御手段を備えることにより達成される。
るロボットアームをa〃えるロボット装置においてアー
ムの先端に、姿勢が変化し、かつアーム先端を案内する
案内手段と、その案内手段に連動する位置決め機構とを
配置し、ロボットアーム、案内手段および位置決め機構
を制御する制御手段を備えることにより達成される。
位置決め剛性の低い関節を持つロボットアームはその先
端に配置した案内手段を取り扱う対象物に対し沿わせ、
その案内手段に連動して動く位置決め機構を動作させる
。それにより、案内手段は対象物に対する基準点となり
、位置決め機構はその基準点に対する相対位置の位置決
るを行うので、対象物の位置や姿勢が正確に計測できな
い時でも、手先を精度良く位置決めできるばかりか対象
物に無理な力を及ぼすことがない。
端に配置した案内手段を取り扱う対象物に対し沿わせ、
その案内手段に連動して動く位置決め機構を動作させる
。それにより、案内手段は対象物に対する基準点となり
、位置決め機構はその基準点に対する相対位置の位置決
るを行うので、対象物の位置や姿勢が正確に計測できな
い時でも、手先を精度良く位置決めできるばかりか対象
物に無理な力を及ぼすことがない。
以下本発明の実施例を参照して説明する。
第1図は本発明のロボット装置の一実施例を示すもので
、この図において、1はロボット本体。
、この図において、1はロボット本体。
3はロボット本体1の第1の軸2を中心に回転する第1
のアーム、5は第1のアーム3上の第2の軸4を中心に
回転する第2のアーム、10は第2のアーム5上の第3
の軸9に直角に配置され、第3の軸9を中心に回転する
第1の直動アクチュエータ、11は第1の直動アクチュ
エータ10の出力軸、12は第1の直動アクチュエータ
10の出力軸11に直角に配置された第2の直動アクチ
ュエータ、13は第2の直動アクチュエータ12の出力
軸、14は第2の直動アクチュエータ12の出力軸13
の先端に配置された掴み機構、6は第3の軸9と同軸上
に配置され自由に回転する第4の軸、7は案内手段で、
この案内手段7は距離センサ73A、73Bが配置され
た案内面71.およびセンサ74が配置された案内面7
2を持ち、第4の軸6に配置されている。8は第4の軸
6の回転角度を検出する回転角度検出器である。また1
5はベルトコンベア、16は例えば穴17のあいた組み
込み部品、18は組み付け部品、19は組み付け部品1
8を整列配置して供給するパーツフィーダである。
のアーム、5は第1のアーム3上の第2の軸4を中心に
回転する第2のアーム、10は第2のアーム5上の第3
の軸9に直角に配置され、第3の軸9を中心に回転する
第1の直動アクチュエータ、11は第1の直動アクチュ
エータ10の出力軸、12は第1の直動アクチュエータ
10の出力軸11に直角に配置された第2の直動アクチ
ュエータ、13は第2の直動アクチュエータ12の出力
軸、14は第2の直動アクチュエータ12の出力軸13
の先端に配置された掴み機構、6は第3の軸9と同軸上
に配置され自由に回転する第4の軸、7は案内手段で、
この案内手段7は距離センサ73A、73Bが配置され
た案内面71.およびセンサ74が配置された案内面7
2を持ち、第4の軸6に配置されている。8は第4の軸
6の回転角度を検出する回転角度検出器である。また1
5はベルトコンベア、16は例えば穴17のあいた組み
込み部品、18は組み付け部品、19は組み付け部品1
8を整列配置して供給するパーツフィーダである。
次に、本発明のロボット装置における制御系の例を第2
図に示す。この図において、第1図と同符号のものは同
一部分である。30はロボット制御手段を示す。信号S
L、信号S2.信号S3はそれぞれ案内手段7に取り付
けられた距離センサ73A、73B、74の出力信号で
あり、ロボット制御手段30に入力される。信号θs8
は第3の軸9と同軸上に配置され自由に回転する第4の
軸6の回転角度を検出する回転角検出器8の出力信号で
あり、同じくロボット制御手段30に入力される。また
、31,32.33は後述する第1の軸2.第2の軸4
.第3の軸9を駆動するサーボ機構をブロックとして表
わしたものであり、34は第1の直動アクチュエータ1
0の駆動機構を。
図に示す。この図において、第1図と同符号のものは同
一部分である。30はロボット制御手段を示す。信号S
L、信号S2.信号S3はそれぞれ案内手段7に取り付
けられた距離センサ73A、73B、74の出力信号で
あり、ロボット制御手段30に入力される。信号θs8
は第3の軸9と同軸上に配置され自由に回転する第4の
軸6の回転角度を検出する回転角検出器8の出力信号で
あり、同じくロボット制御手段30に入力される。また
、31,32.33は後述する第1の軸2.第2の軸4
.第3の軸9を駆動するサーボ機構をブロックとして表
わしたものであり、34は第1の直動アクチュエータ1
0の駆動機構を。
また35は第2の直動アクチュエータ13の駆動機構を
ブロックとして表わしたものであり、36は掴み機構1
4の開閉駆動機構をブロックとじて表わしたものである
。信号θrl+ Mt * Frtはロボット制御手段
3oから出力されサーボ機構31に入力される。信号θ
rx、 Mx 、 Fr2はロボット制御手段30から
出力されサーボ機構32に入力される6信号Drs、
Ms 、 Fraはロボット制御手段30から出力され
サーボ機構33に入力される。
ブロックとして表わしたものであり、36は掴み機構1
4の開閉駆動機構をブロックとじて表わしたものである
。信号θrl+ Mt * Frtはロボット制御手段
3oから出力されサーボ機構31に入力される。信号θ
rx、 Mx 、 Fr2はロボット制御手段30から
出力されサーボ機構32に入力される6信号Drs、
Ms 、 Fraはロボット制御手段30から出力され
サーボ機構33に入力される。
前述した信号OrL〜θ、Sはそれぞれ目標関節角度信
号を、また信号M1〜Mδは目標モード信号を。
号を、また信号M1〜Mδは目標モード信号を。
さらに信号Fri〜Frgは目標関節力信号を示す。
信号0O1t θO2,θoaはそれぞれサーボ機構3
1゜32.33から制御手段30にフィードバックされ
る関節角度信号である。信号Rrはロボット制御手段3
0から出力された第1の直動アクチュエータ10の駆動
機構34に入力される目標値信号、信号Z、はロボット
制御手段30から出力され第2の直動アクチュエータ1
3の駆動機構35に入力される目標値信号、信号U、は
ロボット制御手段3oから出力され掴み機構14の開閉
駆動機構36に入力される目標値信号である。
1゜32.33から制御手段30にフィードバックされ
る関節角度信号である。信号Rrはロボット制御手段3
0から出力された第1の直動アクチュエータ10の駆動
機構34に入力される目標値信号、信号Z、はロボット
制御手段30から出力され第2の直動アクチュエータ1
3の駆動機構35に入力される目標値信号、信号U、は
ロボット制御手段3oから出力され掴み機構14の開閉
駆動機構36に入力される目標値信号である。
前述したサーボ機f’+L31,32.33の具体的構
成の例を第3図に示す、この図において、1001ハヘ
ース、1002A、1002Bはそれぞれ一端をベース
10o1に固定された弾性管状構造体テ、コノ弾性管状
構造体1002A、1002Bは伸縮性に富むゴムチュ
ーブの外周に繊維コードの編組を被覆した構造となって
おり、その内部に圧縮流体を供給すると半径方向への膨
張を伴いながら長手方向に収縮する。1003はベース
1001に固定されたプーリ保持体、1004はこのプ
ーリ保持体1003に回転可能に設けられたプーリ。
成の例を第3図に示す、この図において、1001ハヘ
ース、1002A、1002Bはそれぞれ一端をベース
10o1に固定された弾性管状構造体テ、コノ弾性管状
構造体1002A、1002Bは伸縮性に富むゴムチュ
ーブの外周に繊維コードの編組を被覆した構造となって
おり、その内部に圧縮流体を供給すると半径方向への膨
張を伴いながら長手方向に収縮する。1003はベース
1001に固定されたプーリ保持体、1004はこのプ
ーリ保持体1003に回転可能に設けられたプーリ。
1005はプーリ1004と同軸上でプーリ保持体10
03に回転可能に設けられた可動体、1010は可動体
1005の同軸上に結合された回転角検出器、1006
A、1006Bはその一端をそれぞれ弾性管状構造体1
002A、1002Bに結合したワイヤロープで、その
他端はプーリ1004にほぼ一周巻き付けたのち、可動
体1005の先端に固定されている。弾性管状構造体1
002A。
03に回転可能に設けられた可動体、1010は可動体
1005の同軸上に結合された回転角検出器、1006
A、1006Bはその一端をそれぞれ弾性管状構造体1
002A、1002Bに結合したワイヤロープで、その
他端はプーリ1004にほぼ一周巻き付けたのち、可動
体1005の先端に固定されている。弾性管状構造体1
002A。
1002Bはそれぞれ管路1007A、 1007Bを
介し圧力制御手段1008A、1008Bにより圧縮流
体を供給されその内部の圧力を制御される。
介し圧力制御手段1008A、1008Bにより圧縮流
体を供給されその内部の圧力を制御される。
図中において、一点鎖線で示した、これらベース100
1、弾性管状構造体1002 A、 1002B、プー
リ保持体1003.プーリ1004、可動体1005、
ワイヤローブ1006A、、1006Bからなる機構系
を以下、負荷機溝系1050と称す、なお、可動体10
05は第1図における第1のアーム3.第2のアーム5
.第1の直動アクチュエータ10に対応する。
1、弾性管状構造体1002 A、 1002B、プー
リ保持体1003.プーリ1004、可動体1005、
ワイヤローブ1006A、、1006Bからなる機構系
を以下、負荷機溝系1050と称す、なお、可動体10
05は第1図における第1のアーム3.第2のアーム5
.第1の直動アクチュエータ10に対応する。
これらのサーボ機構に対しロボット制御手段30から関
節角度目、標値θ1、目標関節力信号値Fr、目標モー
ドMが入力され、可動体1005の回転軸に連結した回
転角検出器1010から出力される実際の可動体100
5の動作角θ0がフィードバックされる。
節角度目、標値θ1、目標関節力信号値Fr、目標モー
ドMが入力され、可動体1005の回転軸に連結した回
転角検出器1010から出力される実際の可動体100
5の動作角θ0がフィードバックされる。
1012は1ψml 411碑の位置決め制御と力制御
の比率を設定する制御モード設定手段で、この制御モー
ド設定手段1012は目標モード信号Mに対し力制御モ
ード@整信号C5,変位制御モード調整信号Cpおよび
積分補償手段時定数調整信号CI を出力する。102
8は上記変位制御モード調整信号Cpにより操作される
変位制御モード調整手段であり、目標関節角度信号Or
を入力し、後述する第2の加算器1030に出力する。
の比率を設定する制御モード設定手段で、この制御モー
ド設定手段1012は目標モード信号Mに対し力制御モ
ード@整信号C5,変位制御モード調整信号Cpおよび
積分補償手段時定数調整信号CI を出力する。102
8は上記変位制御モード調整信号Cpにより操作される
変位制御モード調整手段であり、目標関節角度信号Or
を入力し、後述する第2の加算器1030に出力する。
1 (1:11は第3の加算器であり、目標関節力信号
Frと可動体1005の回転軸に連結した回転角検出器
1010から出力される実際の可動体1005の動作角
θ0の加算演算を行い、その結果を力制御モード調整手
段1029に出力する。1029は上記力制御モード調
整信号Csにより操作される力制御モード調整手段であ
り、上記第3の加算器1031の出力信号を入力し、上
記の第2の加算器1030に出力する。1013は変位
目標値調整手段であり、上記第2の加算器1030の出
力信号を後述するゲインの値で増幅し後述する第1の加
算器1016に出力する。1014は第1の比較器で、
この第1の比較器1014は動作角設定手段1011か
ら出力される目標関節角度信号θ「と、可動体1005
の回転軸に連結した回転角検出器1o10から出力され
る実際の可動体1005の動作角θ0との誤差を演算す
る。1015は上記積分補償手段時定数調整信号CIに
より操作される積分補償手段で、この積分補償手段10
15は第1の比較器1014からの誤差信号を積分補償
し第1の比較器1016に出力する6第1の加算器10
16は、積分補償手段1o15の出力信号と変位目標値
調整手段1013の出力信号を加算し第2の比較器10
17に出力する。1018は変位フィードバック信号増
幅器であり1回転角検出器1010から出力される実際
の可動体5の動作角θ0の信号を増幅し、第2の比較器
1017に出力する。第2の比較器1017は第1の加
算器1016の出力に対する変位フィードバック信号増
幅器1018の出力の差を演算し第1のループゲイン補
償手段1019を通してその出力を補償し第3の比較器
1020に出力する。1021は速度フィードバック信
号発生器であり、回転角検出器1010から出力される
可動体1005の実際の動作角Ooの信号を微分あるい
は差分演算し、可動体1005の実際の動作角速度に対
応する速度フィードバック信号を発生し、第3の比較器
1020に出力する。第3の比較器1020は第1のル
ープゲイン補償手段1019の出力に対する速度フィー
ドバック信号発生器1021の出力の差を演算し、その
出力を第2のループゲイン補償手段1022に出力する
。第2のループゲイン補償手段1022は、第3の比較
器1020の出力を補償し第4の比較器1023 A、
1023Bに差動的な圧力偏差目標信号ΔPrとして
出力する。
Frと可動体1005の回転軸に連結した回転角検出器
1010から出力される実際の可動体1005の動作角
θ0の加算演算を行い、その結果を力制御モード調整手
段1029に出力する。1029は上記力制御モード調
整信号Csにより操作される力制御モード調整手段であ
り、上記第3の加算器1031の出力信号を入力し、上
記の第2の加算器1030に出力する。1013は変位
目標値調整手段であり、上記第2の加算器1030の出
力信号を後述するゲインの値で増幅し後述する第1の加
算器1016に出力する。1014は第1の比較器で、
この第1の比較器1014は動作角設定手段1011か
ら出力される目標関節角度信号θ「と、可動体1005
の回転軸に連結した回転角検出器1o10から出力され
る実際の可動体1005の動作角θ0との誤差を演算す
る。1015は上記積分補償手段時定数調整信号CIに
より操作される積分補償手段で、この積分補償手段10
15は第1の比較器1014からの誤差信号を積分補償
し第1の比較器1016に出力する6第1の加算器10
16は、積分補償手段1o15の出力信号と変位目標値
調整手段1013の出力信号を加算し第2の比較器10
17に出力する。1018は変位フィードバック信号増
幅器であり1回転角検出器1010から出力される実際
の可動体5の動作角θ0の信号を増幅し、第2の比較器
1017に出力する。第2の比較器1017は第1の加
算器1016の出力に対する変位フィードバック信号増
幅器1018の出力の差を演算し第1のループゲイン補
償手段1019を通してその出力を補償し第3の比較器
1020に出力する。1021は速度フィードバック信
号発生器であり、回転角検出器1010から出力される
可動体1005の実際の動作角Ooの信号を微分あるい
は差分演算し、可動体1005の実際の動作角速度に対
応する速度フィードバック信号を発生し、第3の比較器
1020に出力する。第3の比較器1020は第1のル
ープゲイン補償手段1019の出力に対する速度フィー
ドバック信号発生器1021の出力の差を演算し、その
出力を第2のループゲイン補償手段1022に出力する
。第2のループゲイン補償手段1022は、第3の比較
器1020の出力を補償し第4の比較器1023 A、
1023Bに差動的な圧力偏差目標信号ΔPrとして
出力する。
1025はバイアス圧力目標信号発生器で、このバイア
ス圧力目標信号発生器]O25は予め設定したバイアス
圧力目標信号PbA、Pbaを第4の比較器1023A
、1023Bに出力する。これらの第4の比較器102
3A、1023Bは第2のループゲイン補償手段102
2の出力する圧力偏差目標信号ΔPrと、バイアス圧力
目標信号発生器1025が出力するバイアス圧力目標信
号pb^、PbBから前述した弾性管状構造体1002
A、1002+1の内圧に対する圧力目標値信号Pr^
、PrB11−後述する圧力制御手段1008A、10
08Bに出力する。
ス圧力目標信号発生器]O25は予め設定したバイアス
圧力目標信号PbA、Pbaを第4の比較器1023A
、1023Bに出力する。これらの第4の比較器102
3A、1023Bは第2のループゲイン補償手段102
2の出力する圧力偏差目標信号ΔPrと、バイアス圧力
目標信号発生器1025が出力するバイアス圧力目標信
号pb^、PbBから前述した弾性管状構造体1002
A、1002+1の内圧に対する圧力目標値信号Pr^
、PrB11−後述する圧力制御手段1008A、10
08Bに出力する。
次に、前述した負荷機構系1050の動作特性を説明す
る。
る。
前述した弾性管状構造体1002A、 1002Bの収
縮量ΔLと発生する収縮力Fとの関係の一例を。
縮量ΔLと発生する収縮力Fとの関係の一例を。
その内圧Pをパラメータとして、第4図に示す。
すなわち、内圧Pが一定なら1弾性管状構造体1002
A、1002Bの収縮量ΔLが増えると収縮力Fが低下
する。また、内圧Pが上昇すると。
A、1002Bの収縮量ΔLが増えると収縮力Fが低下
する。また、内圧Pが上昇すると。
弾性管状構造体1002A、1002Bの収縮力Fが増
加すると共に、曲線の傾きすなわち弾性管状構造体10
02A、1002Bのばね定数も増加する6第5図は第
3図の負荷機構系1050の部分を示したものであるが
、このような特性を有する弾性管状構造体1002A、
1002Bを図に示すように差動的に動作するように構
成した場合、次に述べる差圧変位特性と外力変位特性の
二つの特性が駆動機構の特性として重要となる。
加すると共に、曲線の傾きすなわち弾性管状構造体10
02A、1002Bのばね定数も増加する6第5図は第
3図の負荷機構系1050の部分を示したものであるが
、このような特性を有する弾性管状構造体1002A、
1002Bを図に示すように差動的に動作するように構
成した場合、次に述べる差圧変位特性と外力変位特性の
二つの特性が駆動機構の特性として重要となる。
まず、差圧変位特性は弾性管状構造体1002A。
1002Bの相互の内圧の差と変動体1005の動作角
の関係である。すなわち、第5図に示すように初期状態
においては弾性管状構造体1002A。
の関係である。すなわち、第5図に示すように初期状態
においては弾性管状構造体1002A。
1002Bの双方の内圧は等しくバイアス圧力pb=p
^=PBになっており、弾性管状構造体1002A、1
002Bの長さは等しく、可動体1005は中立の位置
すなわち保持体1003の軸線とほぼ一致する位置に有
るとする。第6図は、−例として弾性管状構造体100
2Aの内圧がΔP増加し、弾性管状構造体1002Bの
内圧がΔP低下した場合を示したものであり、前述した
内圧と収縮力の関係により内圧がΔP増加した弾性管状
構造体1002Aは収縮力を増し、内圧がΔP低下した
弾性管状構造体1002Bは収縮力が低下し、力の釣り
合いから可動体1005は反時計方向に回転を始め、そ
れに伴い内圧がΔP増加した弾性管状構造体1002A
は収縮し、内圧がへP低下した弾性管状構造体1002
Bは伸展するが、f541i1に示したように1弾性管
状構造体1002A、1002Bは内圧が一定のとき、
収縮すると収縮力は低下し、伸展すると収縮力は増加す
る特性を持っているので、可動体1005が回転するに
従い内圧がΔP増加し収縮を始めた弾性管状構造体10
02Aの収縮力は低下し、内圧がΔP低下し伸展し始め
た弾性管状構造体1002Bの収縮力は増加し、双方の
収縮力が等しくなった角度で可動体1005の回転は止
まる。すなわち可動体1005の動作角度0は弾性管状
構造体1002A、1002B(1)バイアス圧力Pb
からの偏差ΔPの大きさにほぼ比例する。次に、外力変
位特性は可動体10o5に作用する外力と可動体1o0
5の回転角の関係である。すなわち、第5図に示すよう
に初期状態においては弾性管状構造体1002A、10
02Bの双方の内圧は等しくバイアス圧力pb=p^、
Paになっており、弾性管状a運休1002A、100
2Bの長さは等しく、可動体1005は中立の位置すな
わち保持体1003の軸線とほぼ一致する位置に有ると
する。第7図は、−例として可動体1005に反時計方
向の力Fdが加わった場合を示したものであり1弾性管
状構造体1002Aは収縮し1弾性管状構造体1002
Bは伸展するが前述した収縮量ΔLと収縮力Fの関係に
より、その長さが収縮した弾性管状構造体1002Aは
収縮力が低下し、その長さが伸展した弾性管状構造体1
002Bは収縮力が増し、外力により発生する反時計方
向のトルクと1弾性管状構造体1002A、 1002
Bの収縮量の変化により発生する時計方向のトルクTと
が釣り合う角度で可動体1005の回転は止まる。
^=PBになっており、弾性管状構造体1002A、1
002Bの長さは等しく、可動体1005は中立の位置
すなわち保持体1003の軸線とほぼ一致する位置に有
るとする。第6図は、−例として弾性管状構造体100
2Aの内圧がΔP増加し、弾性管状構造体1002Bの
内圧がΔP低下した場合を示したものであり、前述した
内圧と収縮力の関係により内圧がΔP増加した弾性管状
構造体1002Aは収縮力を増し、内圧がΔP低下した
弾性管状構造体1002Bは収縮力が低下し、力の釣り
合いから可動体1005は反時計方向に回転を始め、そ
れに伴い内圧がΔP増加した弾性管状構造体1002A
は収縮し、内圧がへP低下した弾性管状構造体1002
Bは伸展するが、f541i1に示したように1弾性管
状構造体1002A、1002Bは内圧が一定のとき、
収縮すると収縮力は低下し、伸展すると収縮力は増加す
る特性を持っているので、可動体1005が回転するに
従い内圧がΔP増加し収縮を始めた弾性管状構造体10
02Aの収縮力は低下し、内圧がΔP低下し伸展し始め
た弾性管状構造体1002Bの収縮力は増加し、双方の
収縮力が等しくなった角度で可動体1005の回転は止
まる。すなわち可動体1005の動作角度0は弾性管状
構造体1002A、1002B(1)バイアス圧力Pb
からの偏差ΔPの大きさにほぼ比例する。次に、外力変
位特性は可動体10o5に作用する外力と可動体1o0
5の回転角の関係である。すなわち、第5図に示すよう
に初期状態においては弾性管状構造体1002A、10
02Bの双方の内圧は等しくバイアス圧力pb=p^、
Paになっており、弾性管状a運休1002A、100
2Bの長さは等しく、可動体1005は中立の位置すな
わち保持体1003の軸線とほぼ一致する位置に有ると
する。第7図は、−例として可動体1005に反時計方
向の力Fdが加わった場合を示したものであり1弾性管
状構造体1002Aは収縮し1弾性管状構造体1002
Bは伸展するが前述した収縮量ΔLと収縮力Fの関係に
より、その長さが収縮した弾性管状構造体1002Aは
収縮力が低下し、その長さが伸展した弾性管状構造体1
002Bは収縮力が増し、外力により発生する反時計方
向のトルクと1弾性管状構造体1002A、 1002
Bの収縮量の変化により発生する時計方向のトルクTと
が釣り合う角度で可動体1005の回転は止まる。
次に前述した圧力制御手段1008 A、 1008B
の構成および動作の一例を第8図を用いて説明する。こ
の図において、1201は管状弾性構造体。
の構成および動作の一例を第8図を用いて説明する。こ
の図において、1201は管状弾性構造体。
1202は先端が分岐した管路、1203は管路120
2に配置された圧力検出器、1204A。
2に配置された圧力検出器、1204A。
1204Bは分岐した管路1202の先端に配置された
圧力制御弁で、これらの圧力制御弁1204A。
圧力制御弁で、これらの圧力制御弁1204A。
1204、 Bは圧力源1205から圧力流体を供給さ
れ、排出口1206に圧力流体を排出する。
れ、排出口1206に圧力流体を排出する。
1207A、1207Bはそれぞれ圧力制御弁1204
A、1204Bを駆動するパワアンプ、1208A、1
208Bは非線形関数発生器、1209は圧力目標値信
号Prと圧力検出器1203の出力である圧力信号Pと
の差である圧力偏差信号Peを演算し、非線形関数発生
器1208A。
A、1204Bを駆動するパワアンプ、1208A、1
208Bは非線形関数発生器、1209は圧力目標値信
号Prと圧力検出器1203の出力である圧力信号Pと
の差である圧力偏差信号Peを演算し、非線形関数発生
器1208A。
1208Bに出力する比較器である。ここで、圧力目標
値信号Prは第3図ではPr^、Praに相当するもの
である。
値信号Prは第3図ではPr^、Praに相当するもの
である。
いま、圧力目標値信号Prに対し、圧力検出器203の
出力である圧力信号Pが低いと、圧力偏差信号Paはプ
ラスとなり、非線形関数発生器1208Bの出力はゼロ
、非線形関数発生器1208Aは圧力偏差信号Peに比
例した信号をパワアンプ1207Aに出力し、圧力制御
弁1204Aはその信号に比例して弁の弁開度を設定し
、圧力源1205から流体が圧力制御弁1204A、管
路1202を通って管状弾性体構造体1201に流入し
、管状弾性構造体1201の内圧を上げる。逆に、圧力
目標信号Prに対し、圧力検出器203の出力である圧
力信号Pが高いと、圧力偏差信号Psはマイナスとなり
、非線形関数発生器1208Aの出力はゼロ、非線形関
数発生器1208 Bは圧力偏差fii号Peに比例し
た信号をパワアンプ1207Bに出力し、圧力制御弁1
204Bはその信号に比例して弁の開度を設定し、管状
弾性構造体1201内部の流体は管路1202、圧力制
御弁1204Aを通って排出口1206から流出し、管
状弾性構造体1201の内圧は下がる。つまり、上記の
機構は圧力目標値信号Prに追従して管状弾性構造体1
201内の圧力が変化する圧力サーボ機構を構成する。
出力である圧力信号Pが低いと、圧力偏差信号Paはプ
ラスとなり、非線形関数発生器1208Bの出力はゼロ
、非線形関数発生器1208Aは圧力偏差信号Peに比
例した信号をパワアンプ1207Aに出力し、圧力制御
弁1204Aはその信号に比例して弁の弁開度を設定し
、圧力源1205から流体が圧力制御弁1204A、管
路1202を通って管状弾性体構造体1201に流入し
、管状弾性構造体1201の内圧を上げる。逆に、圧力
目標信号Prに対し、圧力検出器203の出力である圧
力信号Pが高いと、圧力偏差信号Psはマイナスとなり
、非線形関数発生器1208Aの出力はゼロ、非線形関
数発生器1208 Bは圧力偏差fii号Peに比例し
た信号をパワアンプ1207Bに出力し、圧力制御弁1
204Bはその信号に比例して弁の開度を設定し、管状
弾性構造体1201内部の流体は管路1202、圧力制
御弁1204Aを通って排出口1206から流出し、管
状弾性構造体1201の内圧は下がる。つまり、上記の
機構は圧力目標値信号Prに追従して管状弾性構造体1
201内の圧力が変化する圧力サーボ機構を構成する。
次に第3図で示したサーボ機構の全体の動作を説明する
。
。
まず、第3の比較器1023A、1023B(7)出力
する圧力目標値信号Pr^、PrBは、第2のループゲ
イン補償手段1022が差動的に出力する圧力偏差目標
信号ΔPrと、上記バイアス圧力目標信号発生器102
5が出力するバイアス圧力目標信号pb^、PbBから
演算される。すなわちそれぞれの圧力制御手段の圧力目
標値はPr^=Pb^+ΔPr Pr5=Pba −ΔPr となる。すると上述した圧力サーボ機構の働きで、それ
ぞれの弾性管状構造体の内圧P^、PaはP^〜Pr^ Po=PrB となり、バイアス圧力pb^、Pbaを中心として差動
的に変化し、前述した差圧変位特性に従い可動体100
5が回転し、第2のループゲイン補償手段1022の出
力する圧力偏差目標信号ΔPrと可動体1005の回転
角θ0はほぼ比例する。
する圧力目標値信号Pr^、PrBは、第2のループゲ
イン補償手段1022が差動的に出力する圧力偏差目標
信号ΔPrと、上記バイアス圧力目標信号発生器102
5が出力するバイアス圧力目標信号pb^、PbBから
演算される。すなわちそれぞれの圧力制御手段の圧力目
標値はPr^=Pb^+ΔPr Pr5=Pba −ΔPr となる。すると上述した圧力サーボ機構の働きで、それ
ぞれの弾性管状構造体の内圧P^、PaはP^〜Pr^ Po=PrB となり、バイアス圧力pb^、Pbaを中心として差動
的に変化し、前述した差圧変位特性に従い可動体100
5が回転し、第2のループゲイン補償手段1022の出
力する圧力偏差目標信号ΔPrと可動体1005の回転
角θ0はほぼ比例する。
次に上述した圧力サーボ機端1008 A 。
1008B、負荷機構系1050.回転角検出器101
0および第2の比較器1017、第1のループゲイン補
償手段1019.第3の比較器1020゜第2のループ
ゲイン補償手段1022、変位フィードバック信号増幅
器1018、速度フィードバック信号発生器1021は
変位サーボ機構として動作する。すなわち、第2の比較
器1017には、第1の加算器1016の出力と、変位
フィードバック信号増幅器1018を通して入力される
回転角検出器1010から出力される実際の可動体10
05の動作角度θ0に対応する信号が入力されるが、前
者を変位目標値、後者を変位フィードバック信号として
変位誤差信号を演算し、第1のループゲイン補償手段1
019、第2のループゲイン補償手段1022を介して
圧力偏差目標信号ΔPrを上述した圧力サーボ機構に入
力する。すると変位誤差信号に応じた差圧が相互の弾性
管状構造体に発生し、変位誤差信号が小さくなる方向に
可動体は回転する。また速度フィードバック信号発生器
1021は、可動体1005の回転角速度に対応する速
度フィードバック信号を発生し速度のマイナーフィード
バック系を構成し、変位サーボ機構の安定性向上に作用
する。
0および第2の比較器1017、第1のループゲイン補
償手段1019.第3の比較器1020゜第2のループ
ゲイン補償手段1022、変位フィードバック信号増幅
器1018、速度フィードバック信号発生器1021は
変位サーボ機構として動作する。すなわち、第2の比較
器1017には、第1の加算器1016の出力と、変位
フィードバック信号増幅器1018を通して入力される
回転角検出器1010から出力される実際の可動体10
05の動作角度θ0に対応する信号が入力されるが、前
者を変位目標値、後者を変位フィードバック信号として
変位誤差信号を演算し、第1のループゲイン補償手段1
019、第2のループゲイン補償手段1022を介して
圧力偏差目標信号ΔPrを上述した圧力サーボ機構に入
力する。すると変位誤差信号に応じた差圧が相互の弾性
管状構造体に発生し、変位誤差信号が小さくなる方向に
可動体は回転する。また速度フィードバック信号発生器
1021は、可動体1005の回転角速度に対応する速
度フィードバック信号を発生し速度のマイナーフィード
バック系を構成し、変位サーボ機構の安定性向上に作用
する。
すなわち、第1のループゲイン補償手段1019のゲイ
ンKN 、第2のループゲイン補償手段1022のゲイ
ンに^、変位フィードバック信号増幅器1018のゲイ
ンKo、速度フィードバック信号発生器1021のゲイ
ンKvの調節により、系の速溶性と安定度は負荷系の等
価イナーシャと粘性係数が決れば任意に設定できる。
ンKN 、第2のループゲイン補償手段1022のゲイ
ンに^、変位フィードバック信号増幅器1018のゲイ
ンKo、速度フィードバック信号発生器1021のゲイ
ンKvの調節により、系の速溶性と安定度は負荷系の等
価イナーシャと粘性係数が決れば任意に設定できる。
また、変位目標値調整手段1013のゲインKoを10
111整することにより第2の加算器1030の出力信
号に対する可動体1005の動作角θ0の直流ゲインは
、はぼ1となる。つまり、変位制御モード調整信号Cp
により操作される変位制御モード調整手段1028のゲ
インKn^が1.力制御モード調整信号Csにより操作
される力制御モード調整手段1029のゲインKF^が
Oの場合、目標関節角度信号θrに対する可動体100
5の動作角θ0の直流ゲインは、はぼ1となり、定常状
態で両者は一致する。
111整することにより第2の加算器1030の出力信
号に対する可動体1005の動作角θ0の直流ゲインは
、はぼ1となる。つまり、変位制御モード調整信号Cp
により操作される変位制御モード調整手段1028のゲ
インKn^が1.力制御モード調整信号Csにより操作
される力制御モード調整手段1029のゲインKF^が
Oの場合、目標関節角度信号θrに対する可動体100
5の動作角θ0の直流ゲインは、はぼ1となり、定常状
態で両者は一致する。
また、目標関節角度信号orに対応する変位目標値と、
可動体1005の回転軸に連結した回転角検出器101
0から出力される実際の可動体1005の動作角00に
対応する変位フィードバック信号との誤差信号を積分補
償手段時定数調整信号crにより操作される積分補償手
段1015を介して第1の加算器1016に並列に加え
ることにより可動体1005に作用する外部的力や電気
的ノイズあるいは回路要素のドリフトなどいわゆる外乱
により生じる、可動体1005の動作角Ooの目標関節
角度信号orに対する定常偏差を低減することができる
。
可動体1005の回転軸に連結した回転角検出器101
0から出力される実際の可動体1005の動作角00に
対応する変位フィードバック信号との誤差信号を積分補
償手段時定数調整信号crにより操作される積分補償手
段1015を介して第1の加算器1016に並列に加え
ることにより可動体1005に作用する外部的力や電気
的ノイズあるいは回路要素のドリフトなどいわゆる外乱
により生じる、可動体1005の動作角Ooの目標関節
角度信号orに対する定常偏差を低減することができる
。
一方、変位制御モード調信号号Cpにより操作される変
位制御モード調整手段1028のゲインK I)^が0
、力制御モード調整信号Csにより操作される力制御モ
ード調整手段1029のゲインKF^が1の場合、可動
体1005の動作角度θ0の信号は、第3の加算器10
3]、力制御モード調整信号Csにより操作される力制
御モード調整手段1029、第2の加算器1.030を
経て、変位目標値、s+ita手段1013にポジティ
ブフィードバックされる。つまり、可動体1005の動
きが拘束されているとき、目標関節力信号Frに比例し
た駆動力が可動体1005に発生することを示している
。
位制御モード調整手段1028のゲインK I)^が0
、力制御モード調整信号Csにより操作される力制御モ
ード調整手段1029のゲインKF^が1の場合、可動
体1005の動作角度θ0の信号は、第3の加算器10
3]、力制御モード調整信号Csにより操作される力制
御モード調整手段1029、第2の加算器1.030を
経て、変位目標値、s+ita手段1013にポジティ
ブフィードバックされる。つまり、可動体1005の動
きが拘束されているとき、目標関節力信号Frに比例し
た駆動力が可動体1005に発生することを示している
。
以上より、上記変位制御モード調整信号Cpにより操作
される変位制御モード調整手段1028のゲインKo^
と、力制御モード調整信号Csにより操作される力制御
モード調整手段1029のゲインKp^の値により、可
動体1005の変位制御と力制御モードが切り換えられ
る事がわかる。ここで、制御モード設定手段1012は
目標モード信号Mに対し力制御モード調整信号Csおよ
び変位制御モード調整信号Cpを Cp=1−M Cs = M O≦M≦1 K(]^=cp Kp^= Cs なる関係で連動して出力し、変位制御モード調整手段1
028のゲインKo^と、力制御モード調整手段102
9のゲインKp^をそれぞれ力制御モード?J!4信号
号Csおよび変位制御モード調整信号CPに比例するよ
うに設定することにより、目標モード信号Mを0から1
に連続的に変えることにより、可動体5の制御モードは
変位制御から力制御へと連続的にかわる。また、同時に
制御モード設定手段1012は積分補償手段時定数y4
整信号CIを積分補償手段1015に出力する。積分補
償手段1015の積分定数Kf を積分補償手段時定数
調整信号CI に比例するように設定することにより、
任意の速度で可動体1005の動作角Ooの目標関節角
度信号orに対する偏差を無くすことが可能となる。
される変位制御モード調整手段1028のゲインKo^
と、力制御モード調整信号Csにより操作される力制御
モード調整手段1029のゲインKp^の値により、可
動体1005の変位制御と力制御モードが切り換えられ
る事がわかる。ここで、制御モード設定手段1012は
目標モード信号Mに対し力制御モード調整信号Csおよ
び変位制御モード調整信号Cpを Cp=1−M Cs = M O≦M≦1 K(]^=cp Kp^= Cs なる関係で連動して出力し、変位制御モード調整手段1
028のゲインKo^と、力制御モード調整手段102
9のゲインKp^をそれぞれ力制御モード?J!4信号
号Csおよび変位制御モード調整信号CPに比例するよ
うに設定することにより、目標モード信号Mを0から1
に連続的に変えることにより、可動体5の制御モードは
変位制御から力制御へと連続的にかわる。また、同時に
制御モード設定手段1012は積分補償手段時定数y4
整信号CIを積分補償手段1015に出力する。積分補
償手段1015の積分定数Kf を積分補償手段時定数
調整信号CI に比例するように設定することにより、
任意の速度で可動体1005の動作角Ooの目標関節角
度信号orに対する偏差を無くすことが可能となる。
以上述べたように、上記のサーボ機構によれば。
ロボットアームの関節の位置決め制御と力制御とのモー
ド切り換えが目標モード信号Mにより自由におこなえる
。なお、上述の実施例は、加算器。
ド切り換えが目標モード信号Mにより自由におこなえる
。なお、上述の実施例は、加算器。
比較器、補償手段などを個々のハードウェアとした述べ
たが、マイクロコンピュータによっても可能である。ま
た、負荷機構系のの構成は実施例に示す以外の構成にす
ることも可能である。
たが、マイクロコンピュータによっても可能である。ま
た、負荷機構系のの構成は実施例に示す以外の構成にす
ることも可能である。
次に、上述したロボット装置の動作の一例を説明する。
第9図はロボット制御手段30のシーケンスの1例を示
したものである。まず、シーケンス502ではロボット
本体1の第1の軸2.第1のアーム3上の第2の軸4、
第2のアーム5上の第3の軸9の角度を位置決めモード
で位置決めし第2の直動アクチュエータ12の出力軸1
3についている掴み機構14をパーツフィーダ19に整
列配置して供給されている組み付け部品18をハンドリ
ングする位置の真上に位置決めする。即ちロボット制御
手段30は、目標関節角度信号θr1、目標モード信号
M1をサーボ機構31に出力し、目櫟関節角度信号θr
z、目標モード信号Mzをサーボ機構32に出力し、目
標関節角度信号θ、8、目標モード信号M3をサーボ機
構33に出力するとともにそれぞれのサーボ機構31,
32,33から制御手段30にフィードバックされる関
節角度信号θO1t θaxe θo3を監視し、それ
ぞれの信号が目標関節角度信号Or1.θ、2.θ、δ
に対し一定の許容値以下になったら位置決めシーケンス
502終了とする。目標関節角度信号θr1p Oy4
゜θ、3の値は予めロボット本体1とパーツフィーダ1
9の位置関係および第1のアーム3.第2のアーム5.
第1の直動アクチュエータ10の出力軸11の位置から
計算により求めることができる。
したものである。まず、シーケンス502ではロボット
本体1の第1の軸2.第1のアーム3上の第2の軸4、
第2のアーム5上の第3の軸9の角度を位置決めモード
で位置決めし第2の直動アクチュエータ12の出力軸1
3についている掴み機構14をパーツフィーダ19に整
列配置して供給されている組み付け部品18をハンドリ
ングする位置の真上に位置決めする。即ちロボット制御
手段30は、目標関節角度信号θr1、目標モード信号
M1をサーボ機構31に出力し、目櫟関節角度信号θr
z、目標モード信号Mzをサーボ機構32に出力し、目
標関節角度信号θ、8、目標モード信号M3をサーボ機
構33に出力するとともにそれぞれのサーボ機構31,
32,33から制御手段30にフィードバックされる関
節角度信号θO1t θaxe θo3を監視し、それ
ぞれの信号が目標関節角度信号Or1.θ、2.θ、δ
に対し一定の許容値以下になったら位置決めシーケンス
502終了とする。目標関節角度信号θr1p Oy4
゜θ、3の値は予めロボット本体1とパーツフィーダ1
9の位置関係および第1のアーム3.第2のアーム5.
第1の直動アクチュエータ10の出力軸11の位置から
計算により求めることができる。
シーケンス503では組み付け部品18のハンドリング
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zr を第2の直動アクチュエータ12の駆動機構35
に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を
降下させるとともに、目標値信号Ur を掴み機構14
の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付
け部品18を掴み、その後ふたたびf52の直動アクチ
ュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる
。シーケンス504では第2のアーム3を駆動する第1
の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の軸4の位置決
めを行い、第4の軸6に配置された案内手段7を後述す
るようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる
組み込み部品16に接触できるように設定した位置に位
置決めする。
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zr を第2の直動アクチュエータ12の駆動機構35
に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を
降下させるとともに、目標値信号Ur を掴み機構14
の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付
け部品18を掴み、その後ふたたびf52の直動アクチ
ュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる
。シーケンス504では第2のアーム3を駆動する第1
の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の軸4の位置決
めを行い、第4の軸6に配置された案内手段7を後述す
るようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる
組み込み部品16に接触できるように設定した位置に位
置決めする。
シーケンス505,506は第4の軸6に配置された案
内手段7に配置された距離センサ73A。
内手段7に配置された距離センサ73A。
73B、74の出カバターンおよびその出力値が一定の
値になるまで待っセンサ判別シーケンスであり、センサ
73A、73B、74の出カバターンおよびその出力値
が一定の値になると次の507シーケンスに進み、第1
のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を駆
動する第2・の軸4の制御を倣いモードに切り換える。
値になるまで待っセンサ判別シーケンスであり、センサ
73A、73B、74の出カバターンおよびその出力値
が一定の値になると次の507シーケンスに進み、第1
のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を駆
動する第2・の軸4の制御を倣いモードに切り換える。
それと同時にシーケンス508において案内手段7を組
み込み部品16に力Fで押し付ける動作を行う。即ちロ
ボット制御手段30はシーケンス507において目標モ
ード信号Mlをサーボ機構31に出力し、目標モード信
号M2をサーボ機構32に出力し、第1のアーム3を駆
動する第1の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の軸
4の各サーボ機構を位置決め制御モードから力制御モー
ドに切り換えるとともに、シーケンス508において目
標関節力f+47 そ小−f喘臂2−5こと=”−1
顆間節力信号Fr2をサーボ機構32に出力し第1のア
ーム3を藺rする第ユの軸2.第2のアーム5をwl、
動する第2の軸4に一定のトルクを発生させ、案内手段
7を組み込み部品16に押し付ける力Fを発生させる。
み込み部品16に力Fで押し付ける動作を行う。即ちロ
ボット制御手段30はシーケンス507において目標モ
ード信号Mlをサーボ機構31に出力し、目標モード信
号M2をサーボ機構32に出力し、第1のアーム3を駆
動する第1の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の軸
4の各サーボ機構を位置決め制御モードから力制御モー
ドに切り換えるとともに、シーケンス508において目
標関節力f+47 そ小−f喘臂2−5こと=”−1
顆間節力信号Fr2をサーボ機構32に出力し第1のア
ーム3を藺rする第ユの軸2.第2のアーム5をwl、
動する第2の軸4に一定のトルクを発生させ、案内手段
7を組み込み部品16に押し付ける力Fを発生させる。
シーケンス505,506におけるロボット装置と組み
込み部品16との相対位置関係の一例を第10図にスケ
用1〜ンモデルで示す。今。
込み部品16との相対位置関係の一例を第10図にスケ
用1〜ンモデルで示す。今。
組み込み部品16がベルトコンベア15に乗ってX方向
に移動し、第1のアーム3を駆動する第1の軸2、第2
のアーム5を駆動する第2の軸4の関節角度はそれぞれ
θOf、 θaxにシーケンス504にて位置決めされ
ているとする。案内手段7の位置は組み込み部品16の
Y方向の位置ずれもしくは姿勢のずれの許容値を考慮さ
れ決められる。
に移動し、第1のアーム3を駆動する第1の軸2、第2
のアーム5を駆動する第2の軸4の関節角度はそれぞれ
θOf、 θaxにシーケンス504にて位置決めされ
ているとする。案内手段7の位置は組み込み部品16の
Y方向の位置ずれもしくは姿勢のずれの許容値を考慮さ
れ決められる。
センサ73A、73B、74の内すくなくとも一つが設
定された距順に組み込み部品16が近づいたことを検出
するとシーケンスは507に進む。
定された距順に組み込み部品16が近づいたことを検出
するとシーケンスは507に進む。
第10図ではセンサ73Bが応答した様子を示している
。シーケンス508でロボット制御手段2つ木目顎関猪
大言与7−1−−ゴ護)賓コ一こy刀し、目標関節力信
号1:r2をサーボ機構;)2に出力し第1の7−ム3
を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を駆動する汀2
71j’J −”t 、ニ一定のごノノノを発生させ、
XおよびY方向にFx、Fyの力で案内手段7を組み込
み部品16に押し付ける力Fを発生させる。予め設定し
た押し付け分力Fx。
。シーケンス508でロボット制御手段2つ木目顎関猪
大言与7−1−−ゴ護)賓コ一こy刀し、目標関節力信
号1:r2をサーボ機構;)2に出力し第1の7−ム3
を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を駆動する汀2
71j’J −”t 、ニ一定のごノノノを発生させ、
XおよびY方向にFx、Fyの力で案内手段7を組み込
み部品16に押し付ける力Fを発生させる。予め設定し
た押し付け分力Fx。
Fyの値と目標関節力信号FrtおよびFr2の関係は
第11図にスケルトンモデルで示したように次式で与え
られる。
第11図にスケルトンモデルで示したように次式で与え
られる。
〆 hム、
ム。
ム。
シーケンス509,510はシーケンス505゜506
と同様に第4の軸6に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73B、74の出カバターンおよ
びその出力値が一定の値になるまで待つセンサ判別シー
ケンスであり、ここでは距離センサ73A、73Bは案
内手段7の案内面71と込み部品16の距離を計測し、
距離センサ74は案内手段7の案内面72と組み込み部
品16の距離を計測し、それらの出力全てが距離Oの値
を示し案内手段7が組み込み部品16に接触したと判断
されると次の511シーケンスに進む。
と同様に第4の軸6に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73B、74の出カバターンおよ
びその出力値が一定の値になるまで待つセンサ判別シー
ケンスであり、ここでは距離センサ73A、73Bは案
内手段7の案内面71と込み部品16の距離を計測し、
距離センサ74は案内手段7の案内面72と組み込み部
品16の距離を計測し、それらの出力全てが距離Oの値
を示し案内手段7が組み込み部品16に接触したと判断
されると次の511シーケンスに進む。
シーケンス511は第1の直動アクチュエータ10を駆
動する第3の軸9、および第1の直動アクチュエータ1
0による第2の直動アクチュエー:Z −2L ど 勺
喘 ご 2 P 午 纂11 、こ 配’iff
さ t、九1鐸 ノ為 棒瞼構シ4の位置決めであり
、ロボット制御手段3こ18;サーボ機構33に位置決
めモー冒で目標関節角度信号θra、:Jモード信号3
/【3 を呂刀し、第二の直動アクチュエータ1oの駆
動機構34に目標値信号Rrを出力し、掴み機構14に
より掴まれた組み付け部品J8は組み込み部品16にあ
いた穴17の直上に位置決めされる。第12図にスケ用
1−ンモデルで示すように、案内手段7は組み込み部品
16に押し付けられており、第4の@7と組み込み部品
16の相対的位置関係は一定である。
動する第3の軸9、および第1の直動アクチュエータ1
0による第2の直動アクチュエー:Z −2L ど 勺
喘 ご 2 P 午 纂11 、こ 配’iff
さ t、九1鐸 ノ為 棒瞼構シ4の位置決めであり
、ロボット制御手段3こ18;サーボ機構33に位置決
めモー冒で目標関節角度信号θra、:Jモード信号3
/【3 を呂刀し、第二の直動アクチュエータ1oの駆
動機構34に目標値信号Rrを出力し、掴み機構14に
より掴まれた組み付け部品J8は組み込み部品16にあ
いた穴17の直上に位置決めされる。第12図にスケ用
1−ンモデルで示すように、案内手段7は組み込み部品
16に押し付けられており、第4の@7と組み込み部品
16の相対的位置関係は一定である。
すなわち第4の軸7と同軸上に配置された第3の軸9は
組み込み部品16に対する基準点となっている。しかる
に、第12図から明らかなように組み込み部品16のあ
な17の基準点に対する距離関係Xp 、Ypがあらか
じめ明らかならば第3の軸9の目標関節角度信号Ors
および第1の直動アクチュエータ10の目標値信号R,
は次式で与えられる。
組み込み部品16に対する基準点となっている。しかる
に、第12図から明らかなように組み込み部品16のあ
な17の基準点に対する距離関係Xp 、Ypがあらか
じめ明らかならば第3の軸9の目標関節角度信号Ors
および第1の直動アクチュエータ10の目標値信号R,
は次式で与えられる。
Ors= 180 ” −ton−’ (Xp/ Yp
) + Oss・・・・・(31 R7:へ ’A+”−”h 亨ニ ジーケンス512はシーケンス503と丁度逆、こ組み
何、ブ5i二8の組み込み邪−二6.こ町する組み付け
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zrを第2の直動アクチュエータ13の駆動機構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を降
下させ組み付け部品18を組み込み部品16に挿入また
は押し込むとともに、目標値信号U、を掴み機構14の
開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付け
部品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチュエ
ータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる。組
込みが完了するとシーケンス513において第1のアー
ム3を駆動する第1の軸2、第2のアーム5を駆動する
第2の軸4の制御を倣いモードから位置決めモードに切
り換え、それと同時にシーケンス514において上記2
軸の位置決めを行う。即ちロボット制御手段30はシー
ケンス513において目標モード信号Mlをサーボ機構
31に出力し、目標モード信号Mzをサーボ機構32に
出力し、第1のアーム3を駆動する第1の@2、第2の
アーム5を駆動する第2の軸4の各サーボ機構を力制御
モードから位置決め制御モードに切り換えるとともに、
シーケンス514において第1のアーム3を駆動する第
1の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の1IQl1
4の位置決めを行い、第4の軸6に配置されて案内手段
7をベル(−コンベア15の七に乗って$l−動して行
く組み込込み部品16に接触しない位置に位置決めする
。
) + Oss・・・・・(31 R7:へ ’A+”−”h 亨ニ ジーケンス512はシーケンス503と丁度逆、こ組み
何、ブ5i二8の組み込み邪−二6.こ町する組み付け
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zrを第2の直動アクチュエータ13の駆動機構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を降
下させ組み付け部品18を組み込み部品16に挿入また
は押し込むとともに、目標値信号U、を掴み機構14の
開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付け
部品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチュエ
ータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる。組
込みが完了するとシーケンス513において第1のアー
ム3を駆動する第1の軸2、第2のアーム5を駆動する
第2の軸4の制御を倣いモードから位置決めモードに切
り換え、それと同時にシーケンス514において上記2
軸の位置決めを行う。即ちロボット制御手段30はシー
ケンス513において目標モード信号Mlをサーボ機構
31に出力し、目標モード信号Mzをサーボ機構32に
出力し、第1のアーム3を駆動する第1の@2、第2の
アーム5を駆動する第2の軸4の各サーボ機構を力制御
モードから位置決め制御モードに切り換えるとともに、
シーケンス514において第1のアーム3を駆動する第
1の軸2、第2のアーム5を駆動する第2の1IQl1
4の位置決めを行い、第4の軸6に配置されて案内手段
7をベル(−コンベア15の七に乗って$l−動して行
く組み込込み部品16に接触しない位置に位置決めする
。
以上で一連の組立動作を終了するが、もし第13図に示
すように、組み込み部品1Gの姿勢がずれていてもシー
ケンス508で案内手段7が組み込み部品16に押し付
けられるので第4の軸6と組み込み部品1Gの相対的位
置関係は一定であり、前述したように第4の軸6と同軸
上に配置された第3の軸9は組み込み部品16に対する
基準点となり、第3の軸9の目標関節角度信号θraお
よび直動アクチュエータ10の目標値信号Rrは前述し
た例と同じく式(3)および式(4)で与えられる。な
お、第3の軸9と第4の軸6は必ずしも同軸上に配置さ
れる必要はないが、同軸上に配fff L、たほうが式
(3)および式(4)のように第3の軸9の目標関節角
度43号17raおよび直動アクチュエータ10の目盟
値信号R,の演算ははるかに簡単である。
すように、組み込み部品1Gの姿勢がずれていてもシー
ケンス508で案内手段7が組み込み部品16に押し付
けられるので第4の軸6と組み込み部品1Gの相対的位
置関係は一定であり、前述したように第4の軸6と同軸
上に配置された第3の軸9は組み込み部品16に対する
基準点となり、第3の軸9の目標関節角度信号θraお
よび直動アクチュエータ10の目標値信号Rrは前述し
た例と同じく式(3)および式(4)で与えられる。な
お、第3の軸9と第4の軸6は必ずしも同軸上に配置さ
れる必要はないが、同軸上に配fff L、たほうが式
(3)および式(4)のように第3の軸9の目標関節角
度43号17raおよび直動アクチュエータ10の目盟
値信号R,の演算ははるかに簡単である。
すなわち以上に述べた装置によればベルトコンベア15
の上に乗って移動する組み込み部品16の位置、速度お
よび姿勢を正確に計測し組み込み部品16の位置、速度
および姿勢に同期させて第1のアーム3を駆動する第1
の軸2.第2のアーム5を駆動する第2の軸4の角度を
正確に制御する必要はなく、組み込み部品16上の穴1
7の基準点に対する距離関係Xp、Ypのみ明らかにす
れば第1図の直動アクチュエータ10を駆動する第3の
軸9の角度、および第1のアクチュエータ10の出力軸
11の位置の制御だけで第2の直動アクチュエータ12
の出力軸13の先端に配置された掴み機構14の位置決
めができ、組み付け部品18と組み込み部品16の正確
な位置決めが可能となる。
の上に乗って移動する組み込み部品16の位置、速度お
よび姿勢を正確に計測し組み込み部品16の位置、速度
および姿勢に同期させて第1のアーム3を駆動する第1
の軸2.第2のアーム5を駆動する第2の軸4の角度を
正確に制御する必要はなく、組み込み部品16上の穴1
7の基準点に対する距離関係Xp、Ypのみ明らかにす
れば第1図の直動アクチュエータ10を駆動する第3の
軸9の角度、および第1のアクチュエータ10の出力軸
11の位置の制御だけで第2の直動アクチュエータ12
の出力軸13の先端に配置された掴み機構14の位置決
めができ、組み付け部品18と組み込み部品16の正確
な位置決めが可能となる。
一般に寸法の大きな第1のアーム3や第2のアーム5の
先端を精度良く位置決めするよりも寸法の小さな第1の
直動アクチュエータ10の方向とその出力軸11の位置
を位置決めするほうがはるかに精度は高いのでその点で
も以上に延べた装置は精度の良い位置決めが可能である
。
先端を精度良く位置決めするよりも寸法の小さな第1の
直動アクチュエータ10の方向とその出力軸11の位置
を位置決めするほうがはるかに精度は高いのでその点で
も以上に延べた装置は精度の良い位置決めが可能である
。
第14図は本発明のロボット装置の他の実施例を示すも
ので、この図において、第1図と同一の部分は同一符合
で示している。第1図と異なるのは第4の軸6に配置さ
れた案内手段7に距離センサ76A、76Bを配置した
案内面75、第4の軸6に軸方向にコンプライアンスの
ある押し付け手段20たとえばエアシリンダなどを配置
したことである。
ので、この図において、第1図と同一の部分は同一符合
で示している。第1図と異なるのは第4の軸6に配置さ
れた案内手段7に距離センサ76A、76Bを配置した
案内面75、第4の軸6に軸方向にコンプライアンスの
ある押し付け手段20たとえばエアシリンダなどを配置
したことである。
第15図は第14図に示す本発明のロボット装置の他の
実施例における制御系の一例を示すもので、この図にお
いて第2図と同一の部分は同一符号で示している。第2
図と鴇なるのは距離センサ76A、76B、ブロック3
7が付加されていることである。この距離センサ76A
、76Bは出力信号S4,85を出力し、ロボット制御
手段30に入力される。また、ブロック37は押し付け
手段20の駆動機構をブロックとして表わしたものであ
り、信号■、はロボット制御手段30から出力され押し
付け手段20のI%iii M機構37に入力される目
標値信号、信号Lvは駆動機構27からロボット制御手
段30にフィードバックされる押し付け手段2oの押出
し量信号である。第16図はそのロボット制御手段30
のシーケンスの一例を示すもので、この図において第9
図と同一の部分は同一符号で示している。第9図と異な
るのはシーケンス551,552,553および555
であり、ロボット制御手段3oはシーケンス507にお
いて目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目
標モード信号Mzをサーボ機構32に出力し、第1のア
ーム3を駆動する第1の軸2゜第2のアーム5を駆動す
る第2の軸4の各サーボ機構を位置決め制御モードから
力制御モードに切り換えるとともに、シーケンス508
において目標関節力信号Frlをサーボ機構31に出力
し、目標関節力信号Fr2をサーボ機構32に出力し第
1のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を
駆動する第2の軸4に一定のトルクを発生させ、案内手
段7を組み込み部品1Gに押し付ける力Fを発生させる
。シーケンス509,51.0のセンサ判別シーケンス
で、第4の軸6に配置された案内手段7に配置された距
離センサ73A。
実施例における制御系の一例を示すもので、この図にお
いて第2図と同一の部分は同一符号で示している。第2
図と鴇なるのは距離センサ76A、76B、ブロック3
7が付加されていることである。この距離センサ76A
、76Bは出力信号S4,85を出力し、ロボット制御
手段30に入力される。また、ブロック37は押し付け
手段20の駆動機構をブロックとして表わしたものであ
り、信号■、はロボット制御手段30から出力され押し
付け手段20のI%iii M機構37に入力される目
標値信号、信号Lvは駆動機構27からロボット制御手
段30にフィードバックされる押し付け手段2oの押出
し量信号である。第16図はそのロボット制御手段30
のシーケンスの一例を示すもので、この図において第9
図と同一の部分は同一符号で示している。第9図と異な
るのはシーケンス551,552,553および555
であり、ロボット制御手段3oはシーケンス507にお
いて目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目
標モード信号Mzをサーボ機構32に出力し、第1のア
ーム3を駆動する第1の軸2゜第2のアーム5を駆動す
る第2の軸4の各サーボ機構を位置決め制御モードから
力制御モードに切り換えるとともに、シーケンス508
において目標関節力信号Frlをサーボ機構31に出力
し、目標関節力信号Fr2をサーボ機構32に出力し第
1のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を
駆動する第2の軸4に一定のトルクを発生させ、案内手
段7を組み込み部品1Gに押し付ける力Fを発生させる
。シーケンス509,51.0のセンサ判別シーケンス
で、第4の軸6に配置された案内手段7に配置された距
離センサ73A。
73B、74の出カバターンおよびその出力値が一定の
値になるまで待つ。すなわちここでは距離センサ73A
、73Bは案内手段7の案内面71と組み込み部品16
の距離を計測し、距離センサ74は案内手段7の案内面
72と組み込み部品16の距離を計8111 L 、そ
れらの出力全てが距離Oの値を示し案内手段7が組み込
み部品16に接触したと判断されると次の551シーケ
ンスに進む。
値になるまで待つ。すなわちここでは距離センサ73A
、73Bは案内手段7の案内面71と組み込み部品16
の距離を計測し、距離センサ74は案内手段7の案内面
72と組み込み部品16の距離を計8111 L 、そ
れらの出力全てが距離Oの値を示し案内手段7が組み込
み部品16に接触したと判断されると次の551シーケ
ンスに進む。
シーケンス551ではロボット制御手段30は押し付け
手段20の駆動機構37に目標値信号を出力し、押し付
け手段20は案内手段7を下降する。
手段20の駆動機構37に目標値信号を出力し、押し付
け手段20は案内手段7を下降する。
シーケンス552のセンサ判別シーケンスで、案内手段
7の案内面75に配置された距離センサ76A、76B
の出カバターンおよびその出力値が一定の値になるまで
押し付け手段20は案内手段7を下降する。すなわちこ
こでは距離センサ76A、76Bは案内手段7の案内面
75と組み込み部品16の距離を計測し、それらの出力
全てが距MOの値を示し案内手段7が組み込み部品16
に接触したと判断されると次の553シーケンスに進む
。シーケンス553では駆動機構37は押し付け手段2
0の案内手段7の下降を停止し、押し付け手段20の押
出し量信号Lv372をロボット制御手段30にフィー
ドバックする。シーケンス555はシーケンス512と
ほぼ同しく、組み付け部品18の組み込み部品16に対
する組み付けを行う、すなわち、ロボット制御手段30
はシーケンス553でフィードバックされた押し付け手
段20の押出し量信号Lvから第2の直動アクチュエー
タ12の出力軸13の降下量を演算し、目榛値信号Zr
を第2の直動アクチュエータ13の駆動8!構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力M13を降
下させ1組み付け部品18を組み込み部品16に挿入ま
たは押し込むとともに、目標値信号Ur を掴み機構1
4の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み
付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチ
ュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる
、 すなわち、この実施例においては案内面75を利用する
ことにより組み込み部品16に対する組み付け部品18
の高さ方向の組み付け位置は予め設定する必要がない。
7の案内面75に配置された距離センサ76A、76B
の出カバターンおよびその出力値が一定の値になるまで
押し付け手段20は案内手段7を下降する。すなわちこ
こでは距離センサ76A、76Bは案内手段7の案内面
75と組み込み部品16の距離を計測し、それらの出力
全てが距MOの値を示し案内手段7が組み込み部品16
に接触したと判断されると次の553シーケンスに進む
。シーケンス553では駆動機構37は押し付け手段2
0の案内手段7の下降を停止し、押し付け手段20の押
出し量信号Lv372をロボット制御手段30にフィー
ドバックする。シーケンス555はシーケンス512と
ほぼ同しく、組み付け部品18の組み込み部品16に対
する組み付けを行う、すなわち、ロボット制御手段30
はシーケンス553でフィードバックされた押し付け手
段20の押出し量信号Lvから第2の直動アクチュエー
タ12の出力軸13の降下量を演算し、目榛値信号Zr
を第2の直動アクチュエータ13の駆動8!構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力M13を降
下させ1組み付け部品18を組み込み部品16に挿入ま
たは押し込むとともに、目標値信号Ur を掴み機構1
4の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み
付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチ
ュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる
、 すなわち、この実施例においては案内面75を利用する
ことにより組み込み部品16に対する組み付け部品18
の高さ方向の組み付け位置は予め設定する必要がない。
第17図は本発明のロボット装置のさらに他の実施例を
示すもので、この図において第1図と同一の部分は同一
符号で示している。第1図と異なるのは第4の軸6に配
置された案内手段たとえばプラスドライバのチップ状の
ノツチ付ガイドピン22、第4の軸6に軸方向にコンプ
ライアンスのある押し付け手段2またとえばエアシリン
ダなどを配置し、組み込み部品16上に上記案内手段の
ガイドビン22に勘合するノツチ付ガイド穴23を配置
し、また距離センサ77を配置したことである。
示すもので、この図において第1図と同一の部分は同一
符号で示している。第1図と異なるのは第4の軸6に配
置された案内手段たとえばプラスドライバのチップ状の
ノツチ付ガイドピン22、第4の軸6に軸方向にコンプ
ライアンスのある押し付け手段2またとえばエアシリン
ダなどを配置し、組み込み部品16上に上記案内手段の
ガイドビン22に勘合するノツチ付ガイド穴23を配置
し、また距離センサ77を配置したことである。
第18図はその制御系の一例を示すもので、この図にお
いて第2図と同一の部分は同一符号で示している。第2
図と異なるのは距離センサ73A。
いて第2図と同一の部分は同一符号で示している。第2
図と異なるのは距離センサ73A。
73B、74がなく、距離センサ77、ブロック38が
付加されていることである。この距離センサ77は出力
信号S6 377 を出力し、ロボット制御手段30
に入力される。ブロック38は押し付け手段21の駆動
U@構をブロックとして表わしたものであり、信号v1
はロボット制御手段30から出力され押し付け手段21
の駆動機構38に入力される目標値信号、Lvは駆動機
構38からロボット制御手段30にフィードバックされ
る押し付け手段21の押出し量信号である。
付加されていることである。この距離センサ77は出力
信号S6 377 を出力し、ロボット制御手段30
に入力される。ブロック38は押し付け手段21の駆動
U@構をブロックとして表わしたものであり、信号v1
はロボット制御手段30から出力され押し付け手段21
の駆動機構38に入力される目標値信号、Lvは駆動機
構38からロボット制御手段30にフィードバックされ
る押し付け手段21の押出し量信号である。
第19図はそのロボット制御手段30のシーケンスの一
例を示すもので、この図において第16図と同一の部分
は同一符号で示している。第9図と異なるのはシーケン
ス561,562,563゜564および555であり
、ロボット制御手段30はシーケンス504において第
1のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を
駆動する第2の軸4の位置決めを行い、第4の軸6に配
置された案内手段のノツチ付ガイドピン22を後述する
ようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組
み込み部品1Gのノツチ付ガイド穴23に勘合できるよ
うに設定した位置に位置決めする。すなわち、第4の軸
6に配置された案内手段のノツチ付ガイドピン22のY
方向すなわちベル1ヘボンベア15の進行方向と垂直の
方向の位置をベルトコンベア15の上に乗って移動して
くる組み込み部品16のノツチ付ガイド穴23のY方向
の位置にほぼ一致させる。シーケンス561゜562は
距離センサ77の出カバターンあるいはその出力値が一
定の値になるまで待つセンサ判別シーケンスであり、セ
ンサ77の出カバターンあるいはその出力値が一定の値
になると、すなわちベルトコンベア15のLに乗った組
み込み部品16が設定した位置にくると、次の563シ
ーケンスに進む。
例を示すもので、この図において第16図と同一の部分
は同一符号で示している。第9図と異なるのはシーケン
ス561,562,563゜564および555であり
、ロボット制御手段30はシーケンス504において第
1のアーム3を駆動する第1の軸2.第2のアーム5を
駆動する第2の軸4の位置決めを行い、第4の軸6に配
置された案内手段のノツチ付ガイドピン22を後述する
ようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組
み込み部品1Gのノツチ付ガイド穴23に勘合できるよ
うに設定した位置に位置決めする。すなわち、第4の軸
6に配置された案内手段のノツチ付ガイドピン22のY
方向すなわちベル1ヘボンベア15の進行方向と垂直の
方向の位置をベルトコンベア15の上に乗って移動して
くる組み込み部品16のノツチ付ガイド穴23のY方向
の位置にほぼ一致させる。シーケンス561゜562は
距離センサ77の出カバターンあるいはその出力値が一
定の値になるまで待つセンサ判別シーケンスであり、セ
ンサ77の出カバターンあるいはその出力値が一定の値
になると、すなわちベルトコンベア15のLに乗った組
み込み部品16が設定した位置にくると、次の563シ
ーケンスに進む。
シーケンス563においてはロボット制御手段30は目
標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目標モー
ドJiJ号Mzをサーボ機構32に出力し、第1のアー
ム3を駆動するgSlの軸2、力2のアーム5を駆動す
る第2の軸4の各サーボ機構を位置決め制御モードから
力制御モードに切り換えるシーケンス564ではロボッ
ト制御手段30は押し付け手段21の駆動機構38に目
標値信号を出力し、押し付け手段21は案内手段のガイ
ドピン22を下降する。ガイドピン22の先端はテーパ
が付いているので、X方向即ちベルトコンベア15の進
行方向、Y方向すなわちベルトボンペア15の進行方向
と垂直の方向ともに許容範囲の位置誤差があっても第4
の軸6に配置された案内手段のノツチ付ガイドピン22
とベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組み込
み部品16のノツチ付ガイド穴23は勘合し、双方のノ
ツチが噛み合うので第4の軸6の回転角度を検出する回
転角度検出器8により組み込み部品16の姿勢を検出す
ることができる。このとき第4の軸6に配置された案内
手段のノツチ付ガイドピン22の先端形状がたとえばプ
ラスドライバのチップ状のように90ffごとに付いて
いるならば、少なくとも±45度程度の組み込み部品1
6の姿勢のずれは正確に検出できる。また、押し付け手
段21にはコンプライアンスの高いたとえばエアシリン
グなどを用いれば、はぼ一定の力で組み込み部品16を
押し付けるので組み込み部品16に無理な力を加えるこ
ともない。また、前述したように、第1のアーム3およ
び第2のアーム5は倣いモードになっているため水平方
向に対しても無理な力が加わらない。また、シーケンス
564では押し付け手段20の押出し量信号T、 vを
ロボット制御手段20にフィードバックする。シーケン
ス511は第1の直動アクチュエータ10を駆動する第
3の軸9、および第1の直動アクチュエータ」Oによる
第2の直Hotアクチュエータ12の出力i!1111
13の先端に配置された掴み機構14の位置決めであり
、シーケンス555はシーケンス512とほぼ同じく、
組み付け部品18の組み込み部品16に対する組み付け
を行う。すなわち、ロボット制御手段30はシーケンス
554でフィードバックされた押し付け手段20の押出
し量信号Lvから第2の直動アクチュエータ13の出力
軸13の降下数を′/A算し、目標値信号Zr を第2
の直動アクチュエータ13の駆!I!l+機構35に出
力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を降下
させ組み付け部品18を組み込み部品16に挿入または
押し込むとともに、目標値信号U「を掴み機構14の開
閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付け部
品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチュエー
タ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる。
標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目標モー
ドJiJ号Mzをサーボ機構32に出力し、第1のアー
ム3を駆動するgSlの軸2、力2のアーム5を駆動す
る第2の軸4の各サーボ機構を位置決め制御モードから
力制御モードに切り換えるシーケンス564ではロボッ
ト制御手段30は押し付け手段21の駆動機構38に目
標値信号を出力し、押し付け手段21は案内手段のガイ
ドピン22を下降する。ガイドピン22の先端はテーパ
が付いているので、X方向即ちベルトコンベア15の進
行方向、Y方向すなわちベルトボンペア15の進行方向
と垂直の方向ともに許容範囲の位置誤差があっても第4
の軸6に配置された案内手段のノツチ付ガイドピン22
とベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組み込
み部品16のノツチ付ガイド穴23は勘合し、双方のノ
ツチが噛み合うので第4の軸6の回転角度を検出する回
転角度検出器8により組み込み部品16の姿勢を検出す
ることができる。このとき第4の軸6に配置された案内
手段のノツチ付ガイドピン22の先端形状がたとえばプ
ラスドライバのチップ状のように90ffごとに付いて
いるならば、少なくとも±45度程度の組み込み部品1
6の姿勢のずれは正確に検出できる。また、押し付け手
段21にはコンプライアンスの高いたとえばエアシリン
グなどを用いれば、はぼ一定の力で組み込み部品16を
押し付けるので組み込み部品16に無理な力を加えるこ
ともない。また、前述したように、第1のアーム3およ
び第2のアーム5は倣いモードになっているため水平方
向に対しても無理な力が加わらない。また、シーケンス
564では押し付け手段20の押出し量信号T、 vを
ロボット制御手段20にフィードバックする。シーケン
ス511は第1の直動アクチュエータ10を駆動する第
3の軸9、および第1の直動アクチュエータ」Oによる
第2の直Hotアクチュエータ12の出力i!1111
13の先端に配置された掴み機構14の位置決めであり
、シーケンス555はシーケンス512とほぼ同じく、
組み付け部品18の組み込み部品16に対する組み付け
を行う。すなわち、ロボット制御手段30はシーケンス
554でフィードバックされた押し付け手段20の押出
し量信号Lvから第2の直動アクチュエータ13の出力
軸13の降下数を′/A算し、目標値信号Zr を第2
の直動アクチュエータ13の駆!I!l+機構35に出
力し第2の直動アクチュエータ12の出力軸13を降下
させ組み付け部品18を組み込み部品16に挿入または
押し込むとともに、目標値信号U「を掴み機構14の開
閉駆動機構36に出力し掴み機構14により組み付け部
品18を放し、その後ふたたび第2の直動アクチュエー
タ12の出力軸13を所定の位置まで上昇させる。
すなわち、この実施例においては組み込み部品16に対
する組み付け部品18の高さ方向の組み付け位置は予め
設定する必要がないばかりか案内手段のセンサも不要で
装置が簡単になる。
する組み付け部品18の高さ方向の組み付け位置は予め
設定する必要がないばかりか案内手段のセンサも不要で
装置が簡単になる。
第20図は本発明のロボット装置の他の実施例を示すも
ので、この図において第1図と同一の部分は同一符号で
示している。1はロボット本体。
ので、この図において第1図と同一の部分は同一符号で
示している。1はロボット本体。
3はロボット本体の第1の軸を中心に回転する第1のア
ーム、10は第1のアーム3上の第2の軸4に直角に配
置され、第2の軸4を中心に回転する第1の直動アクチ
ュエータ、11は第1の直動アクチュエータの出力軸、
12は第1の直動アクチュエータ10の出力軸11に直
角に配置された第2の直動アクチュエータ、13は第2
の直動アクチュエータの出力軸、14は第2の直動アク
チュエータ12の出力軸13の先端に配置されたKQみ
機構、6は第2の軸9と同軸上に配置され自由に回転す
る第3の軸、7は距離センサ73A。
ーム、10は第1のアーム3上の第2の軸4に直角に配
置され、第2の軸4を中心に回転する第1の直動アクチ
ュエータ、11は第1の直動アクチュエータの出力軸、
12は第1の直動アクチュエータ10の出力軸11に直
角に配置された第2の直動アクチュエータ、13は第2
の直動アクチュエータの出力軸、14は第2の直動アク
チュエータ12の出力軸13の先端に配置されたKQみ
機構、6は第2の軸9と同軸上に配置され自由に回転す
る第3の軸、7は距離センサ73A。
73Bが配置された案内面71を持ち、第3の軸6に配
置された案内手段、8は第3の軸6の回転角度を検出す
る回転角度検出器である。また。
置された案内手段、8は第3の軸6の回転角度を検出す
る回転角度検出器である。また。
15はロボット本体1から一定の距離に配置されたベル
トコンベア、16は例えば穴17のあいた組み込み部品
、18は組み付け部品、19は組み付け部品18を整列
配置して供給するパーツフィーダである。
トコンベア、16は例えば穴17のあいた組み込み部品
、18は組み付け部品、19は組み付け部品18を整列
配置して供給するパーツフィーダである。
次に、前述した本発明の装置の制御系の例を第21図に
示す、この図において、30はロボット制御手段である
。信号Sl、信号S2はそれぞれ案内手段7に取り付け
られた距離センサ73A。
示す、この図において、30はロボット制御手段である
。信号Sl、信号S2はそれぞれ案内手段7に取り付け
られた距離センサ73A。
73Bの出力信号であり、ロボット制御手段3゜に入力
される。信号θs8は第3の軸9と同軸上に配置され自
由に回転する第4の軸6の回転角度を検出する回転角度
検量器8の出力信号であり、同じくロボット制御手段3
0に入力される。また、31.32は後述する第1の軸
2、第2の軸4を駆動するサーボ機構をブロックとして
表わしたものであり、34は第1の直動アクチュエータ
10の駆動機構を、35は第2の直動アクチュエータ1
3の駆動機構をブロックとして表わしたものであり、3
6は掴み機構14の開閉駆動機構をブロックとして表わ
したものである。信号Orsp MlgFrLはロボッ
ト制御手段30から出力されサーボ機構31に入力され
る。信号θrzg Mx 、 Frzはロボット制御手
段30から出力されサーボ機構32に入力されるそれぞ
れ目標関節角度信号、目標モード信号、目標関節力信号
であり、信号Oo1゜θo2はそれぞれサーボ機構31
.32から制御手段30のフィードバックされる関節角
度信号である。信号R「はロボット制御手段30から出
力され第1の直動アクチュエータ10の駆動a構34に
入力される目標値信号、Zrはロボット制御手段30か
ら出力され第2の直動アクチュエータ12の駆動機構3
5に入力される目標値信号、tJ、はロボット制御手段
30から出力され掴み機構14の開閉駆動機構36に入
力される目標値信号である。サーボ機41131.32
の具体的硝酸の例は第3図に示したものと同様である。
される。信号θs8は第3の軸9と同軸上に配置され自
由に回転する第4の軸6の回転角度を検出する回転角度
検量器8の出力信号であり、同じくロボット制御手段3
0に入力される。また、31.32は後述する第1の軸
2、第2の軸4を駆動するサーボ機構をブロックとして
表わしたものであり、34は第1の直動アクチュエータ
10の駆動機構を、35は第2の直動アクチュエータ1
3の駆動機構をブロックとして表わしたものであり、3
6は掴み機構14の開閉駆動機構をブロックとして表わ
したものである。信号Orsp MlgFrLはロボッ
ト制御手段30から出力されサーボ機構31に入力され
る。信号θrzg Mx 、 Frzはロボット制御手
段30から出力されサーボ機構32に入力されるそれぞ
れ目標関節角度信号、目標モード信号、目標関節力信号
であり、信号Oo1゜θo2はそれぞれサーボ機構31
.32から制御手段30のフィードバックされる関節角
度信号である。信号R「はロボット制御手段30から出
力され第1の直動アクチュエータ10の駆動a構34に
入力される目標値信号、Zrはロボット制御手段30か
ら出力され第2の直動アクチュエータ12の駆動機構3
5に入力される目標値信号、tJ、はロボット制御手段
30から出力され掴み機構14の開閉駆動機構36に入
力される目標値信号である。サーボ機41131.32
の具体的硝酸の例は第3図に示したものと同様である。
次に、上述した本発明のロボット装置の動作の一例を説
明する。
明する。
第22図はロボット制御手段30のシーケンスの1例を
示したものである。まず、シーケンス572ではロボッ
ト本体の第1の軸2、第1のアーム3上の第2の軸4の
角度を位置決めモードで位置決めし第2の直動アクチュ
エータ12の出力軸13についている掴み機構14をパ
ーツフィーダ19に整列配置して供給されている組み付
け部品18をハンドリングする位置の真上に位置決めす
る。即ちロボット制御手段30は目標関節角度信号θ、
■、目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目
標関節角度信号θr2、目標モード信号Mtをサーボ機
構32に出力するとともにそれぞれのサーボ機f+93
1,32から制御手段3oにフィードバックされる関節
角度信号θ01. θo2を監視し、それぞれの信号
が目標関節角度信号θ目。
示したものである。まず、シーケンス572ではロボッ
ト本体の第1の軸2、第1のアーム3上の第2の軸4の
角度を位置決めモードで位置決めし第2の直動アクチュ
エータ12の出力軸13についている掴み機構14をパ
ーツフィーダ19に整列配置して供給されている組み付
け部品18をハンドリングする位置の真上に位置決めす
る。即ちロボット制御手段30は目標関節角度信号θ、
■、目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し、目
標関節角度信号θr2、目標モード信号Mtをサーボ機
構32に出力するとともにそれぞれのサーボ機f+93
1,32から制御手段3oにフィードバックされる関節
角度信号θ01. θo2を監視し、それぞれの信号
が目標関節角度信号θ目。
Orzに対し一定の許容値以下になったら位置決めシー
ケンス572終了とする。目標関節角度信号Orl、
Orzの値は、予めロボット本体1とパーツフィーダ
19の位置関係および第1のアーム3、第1の直動アク
チュエータ10の出力軸11の位置から計算により求め
ることができる。
ケンス572終了とする。目標関節角度信号Orl、
Orzの値は、予めロボット本体1とパーツフィーダ
19の位置関係および第1のアーム3、第1の直動アク
チュエータ10の出力軸11の位置から計算により求め
ることができる。
シーケンス573では組み付け部品18のハンドリング
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zrを第2の直動アクチュエータ12の駆動機構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力@13を降
下させるとともに。
を行う。すなわち、ロボット制御手段30は目標値信号
Zrを第2の直動アクチュエータ12の駆動機構35に
出力し第2の直動アクチュエータ12の出力@13を降
下させるとともに。
目標値信号Urを掴み機[14の開閉駆動機構36に出
力し掴み機構14により組み付け部品18を掴み、その
後ふたたび第2の直動アクチュエータ12の出力軸13
を所定の位置まで上昇させる。
力し掴み機構14により組み付け部品18を掴み、その
後ふたたび第2の直動アクチュエータ12の出力軸13
を所定の位置まで上昇させる。
シーケンス574では第1のアーム3を駆動する第1の
軸2、第3の軸6に配置された案内手段段7を後述する
ようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組
み込み部品16に接触できるように設定した位置に位置
決めする。シーケンス575,576は第3の軸6に配
置された案内手段7に配置された距離センサ73A、7
3Bの出カバターンおよびその出力値が一定の値になる
まで待つセンサ判別シーケンスであり、センサ73A、
73Bの出カバターンおよびその出カイ直が一定の値に
なると次の577シーケンスに進み、第1のアーム3を
駆動する第1の軸2の制御を倣いモードに切り換える。
軸2、第3の軸6に配置された案内手段段7を後述する
ようにベルトコンベア15の上に乗って移動してくる組
み込み部品16に接触できるように設定した位置に位置
決めする。シーケンス575,576は第3の軸6に配
置された案内手段7に配置された距離センサ73A、7
3Bの出カバターンおよびその出力値が一定の値になる
まで待つセンサ判別シーケンスであり、センサ73A、
73Bの出カバターンおよびその出カイ直が一定の値に
なると次の577シーケンスに進み、第1のアーム3を
駆動する第1の軸2の制御を倣いモードに切り換える。
それと同時にシーケンス578において案内手段7を組
み込み部品16に力Fで押し付ける動作を行う。即ちロ
ボット制御手段30はシーケンス577において目標モ
ード信号Mlをサーボ機構31に出力し第1のアーム3
を駆動する第1の軸2のサーボ機構を位置決め制御モー
ドから力制御モードに切り換えるとともに、シーケンス
578において目標関節力信号Frlをサーボ機構31
に出力し第1のアーム3を駆動する第1の軸2に一定の
トルクを発生させ。
み込み部品16に力Fで押し付ける動作を行う。即ちロ
ボット制御手段30はシーケンス577において目標モ
ード信号Mlをサーボ機構31に出力し第1のアーム3
を駆動する第1の軸2のサーボ機構を位置決め制御モー
ドから力制御モードに切り換えるとともに、シーケンス
578において目標関節力信号Frlをサーボ機構31
に出力し第1のアーム3を駆動する第1の軸2に一定の
トルクを発生させ。
案内手段7を組み込み部品16に押し付ける力Fを発生
させる。
させる。
シーケンス578でロボット制御手段30は目標関節力
信号Fr1をサーボ機構31に出力し第1のアーム3を
駆動する第1の@2に一定のトルクラ発生させ、ベルト
コンベア15の進行方向をX方向とすると、はぼ負のX
方向に案内手段7を組み込み部品16に押し付ける力F
を発生させる。
信号Fr1をサーボ機構31に出力し第1のアーム3を
駆動する第1の@2に一定のトルクラ発生させ、ベルト
コンベア15の進行方向をX方向とすると、はぼ負のX
方向に案内手段7を組み込み部品16に押し付ける力F
を発生させる。
シーケンス579,580はシーケンス575゜576
と同様に第3の軸6に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73Bの出カバターンおよびその
出力値が一定の値のなるまで待つセンサ判別シーケンス
であり、ここでは距離センサ73A、73Bは案内手段
7の案内面71と組み込み部品16の距離を計算し、そ
れらの出力全てが距W10の値を示し案内手段7が組み
込み部品16に接触したと判断されると次の581シー
ケンスに進む。
と同様に第3の軸6に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73Bの出カバターンおよびその
出力値が一定の値のなるまで待つセンサ判別シーケンス
であり、ここでは距離センサ73A、73Bは案内手段
7の案内面71と組み込み部品16の距離を計算し、そ
れらの出力全てが距W10の値を示し案内手段7が組み
込み部品16に接触したと判断されると次の581シー
ケンスに進む。
シーケンス581は第1の直動アクチュエータ10を駆
動する第2の軸4、および第1の直動アクチュエータ1
0による第2の直動アクチュエータ12の出力軸13の
先端に配置された掴み機構14の位置決めであり、ロボ
ット制御手段30はサーボ機構32に位置決めモードで
目標関節角度信号θrz、目標モード信号M2を出力し
、第1の直動アクチュエータ10の駆動機構34に目標
値信号Rrを出力し、第1のアーム3を駆動する第1の
軸2の回転角度がある一定の値になると掴み機構14に
より掴まれた組み付け部品18が組み込み部品16にあ
いた穴17の直上にくるような第1のアーム3と掴み機
構14の相対位置に位置決めされる。
動する第2の軸4、および第1の直動アクチュエータ1
0による第2の直動アクチュエータ12の出力軸13の
先端に配置された掴み機構14の位置決めであり、ロボ
ット制御手段30はサーボ機構32に位置決めモードで
目標関節角度信号θrz、目標モード信号M2を出力し
、第1の直動アクチュエータ10の駆動機構34に目標
値信号Rrを出力し、第1のアーム3を駆動する第1の
軸2の回転角度がある一定の値になると掴み機構14に
より掴まれた組み付け部品18が組み込み部品16にあ
いた穴17の直上にくるような第1のアーム3と掴み機
構14の相対位置に位置決めされる。
上記の第1のアーム2と掴み機構14の相対位置の関係
の例を第23図のスケルトンモデルで示す。組み込み部
品の形状は直方体の例であり案内手段7は組み込み部品
16に押し付けられており、ロボット本体1とベルトコ
ンベア15の位置関係は一定で1組み込み部品16はベ
ルトコンベア15の上で姿勢を拘束されているので、第
3の軸6と組み込み部品16の相対的位置関係は、第1
の軸2とベルトコンベア15上の組み込み部品16まで
の距離LB 、第1の軸2と第2の軸4の距離L^、第
1のアーム3を駆動する第1の軸2の回転角度に対応し
サーボ機構31からのフィードバックされる関節角度信
号θo1の関数となる。
の例を第23図のスケルトンモデルで示す。組み込み部
品の形状は直方体の例であり案内手段7は組み込み部品
16に押し付けられており、ロボット本体1とベルトコ
ンベア15の位置関係は一定で1組み込み部品16はベ
ルトコンベア15の上で姿勢を拘束されているので、第
3の軸6と組み込み部品16の相対的位置関係は、第1
の軸2とベルトコンベア15上の組み込み部品16まで
の距離LB 、第1の軸2と第2の軸4の距離L^、第
1のアーム3を駆動する第1の軸2の回転角度に対応し
サーボ機構31からのフィードバックされる関節角度信
号θo1の関数となる。
すなわち第3の軸6と同軸上に配置された第2の軸4は
組み込み部品16に対する相対運動する基準点となり、
第23図から明らかなように組み込み部品16上のあな
17の基準点に対する距離関係Xp + Ypがあらか
じめ明らかならば第2の軸4の目標関節角度(d号θr
2および第1の直動アクチュエータ10の目標値信号R
rを (Xp+Lc)cosθ53=Rrsin((f) t
−90’ )+(180@−〇r2))I、B+Ypc
osθ5a=LAcos(θt−901′)+Rrr、
os ((θt−90’ )十(iao”−〇r2)) を満足する値としたとき、関節角度信号θo1が001
=01となると、掴み機構14により掴まれた組み付け
部品18は組み込み部内16にあいた穴17の直上を通
過する。シーケンス582゜583は第1のアーム3を
駆動する第1の軸2の回転角度に対応しサーボ機構31
からのフィードバックされる関節角度信号Oo1を監視
し、その値が設定した値になるまで待つシーケンスであ
る。
組み込み部品16に対する相対運動する基準点となり、
第23図から明らかなように組み込み部品16上のあな
17の基準点に対する距離関係Xp + Ypがあらか
じめ明らかならば第2の軸4の目標関節角度(d号θr
2および第1の直動アクチュエータ10の目標値信号R
rを (Xp+Lc)cosθ53=Rrsin((f) t
−90’ )+(180@−〇r2))I、B+Ypc
osθ5a=LAcos(θt−901′)+Rrr、
os ((θt−90’ )十(iao”−〇r2)) を満足する値としたとき、関節角度信号θo1が001
=01となると、掴み機構14により掴まれた組み付け
部品18は組み込み部内16にあいた穴17の直上を通
過する。シーケンス582゜583は第1のアーム3を
駆動する第1の軸2の回転角度に対応しサーボ機構31
からのフィードバックされる関節角度信号Oo1を監視
し、その値が設定した値になるまで待つシーケンスであ
る。
すなわち、関節角度信号θo1が設定された値になると
掴み機構14により掴まれた組み付け部品1日は組み込
み部品16にあいた穴17の直上に位置し次のシーケン
ス584に進む。シーケンス584はシーケンス573
と丁度逆に組み付け部品18の組み込み部品16に対す
る組み付けを行う。すなわち、ロボット制御手段30は
目標値信号Zrを第2の直動アクチュエータ12の駆動
機構35に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力
軸13を降下させ組み付け部品18を組み込み部品16
に挿入または押し込むとともに、目標値信号Ur を掴
み機構14の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14に
より組み付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上
昇させる。
掴み機構14により掴まれた組み付け部品1日は組み込
み部品16にあいた穴17の直上に位置し次のシーケン
ス584に進む。シーケンス584はシーケンス573
と丁度逆に組み付け部品18の組み込み部品16に対す
る組み付けを行う。すなわち、ロボット制御手段30は
目標値信号Zrを第2の直動アクチュエータ12の駆動
機構35に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力
軸13を降下させ組み付け部品18を組み込み部品16
に挿入または押し込むとともに、目標値信号Ur を掴
み機構14の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14に
より組み付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上
昇させる。
組込みが完了するとシーケンス585において第1のア
ーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードから位
置決めモードに切り換え、それと同時にシーケンス58
6において第1のアーム3を駆動する第1の軸2の位置
決めを行い、第3の軸6に配置された案内手段7をベル
トコンベア15の上に乗って移動して行く組み込み部品
16に接触しない位置に位置決めする。
ーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードから位
置決めモードに切り換え、それと同時にシーケンス58
6において第1のアーム3を駆動する第1の軸2の位置
決めを行い、第3の軸6に配置された案内手段7をベル
トコンベア15の上に乗って移動して行く組み込み部品
16に接触しない位置に位置決めする。
以上で一連の組立動作を終了するが、も・し組み込み部
品16の姿勢がずれていてもシーケンス578で案内手
段7が組み込み部品16に押し付けられるので第3の軸
6と組み込み部品16の相対的位置関係はサーボ機[3
1から制御手段30にフィードバックされる関節角度信
号θotおよび回転角度検出器8からフィードバックさ
れる出力信号θs3から簡単に演算でき、前述したよう
に第3の軸6と同軸上に配置された第2の軸4を組み込
み部品16に対する基準点として、第2の軸4の目標関
節角度信号θr2および直動アクチュエータ10の目標
値信号Rr を計算できる。
品16の姿勢がずれていてもシーケンス578で案内手
段7が組み込み部品16に押し付けられるので第3の軸
6と組み込み部品16の相対的位置関係はサーボ機[3
1から制御手段30にフィードバックされる関節角度信
号θotおよび回転角度検出器8からフィードバックさ
れる出力信号θs3から簡単に演算でき、前述したよう
に第3の軸6と同軸上に配置された第2の軸4を組み込
み部品16に対する基準点として、第2の軸4の目標関
節角度信号θr2および直動アクチュエータ10の目標
値信号Rr を計算できる。
なお、第2の軸4と第3の軸6は必ずしも同軸上に配置
される必要はないが、同軸上に配置したほうが第2の軸
9の目標関節角度信号θ、2および直動アクチュエータ
10の目標値信号R,の演算ははるかに簡単になる。
される必要はないが、同軸上に配置したほうが第2の軸
9の目標関節角度信号θ、2および直動アクチュエータ
10の目標値信号R,の演算ははるかに簡単になる。
すなわち以上に述べた実施例によればベルトコンベア1
5の上に乗った移動する組み込み部品16のロボット本
体に対する相対位置関係が明らかであれば、一本のアー
ムで1組み付け部品18と組み込み部品16の正確な位
置決めが可能となる。
5の上に乗った移動する組み込み部品16のロボット本
体に対する相対位置関係が明らかであれば、一本のアー
ムで1組み付け部品18と組み込み部品16の正確な位
置決めが可能となる。
第24図は本発明のロボットのさらに他の実施例を示す
もので、この図において第20図と同一の部分は同一符
号で示してる。この実施例において第20図と異なるの
は第1の直動アクチュエータ10が第1のアーム3上に
配置され自由に回転する第2の軸25に直角に配置され
ていることであり、第2の軸25の先端に配置された案
内手段7と上記第1の直動アクチュエータ10の相対位
置は調節機構26により半固定で調節出来ることである
。また、パーツフィーダ19の近傍には固定案内手段2
7が配置され、組み込み部品16の姿勢はベルトコンベ
ア15により拘束されている。
もので、この図において第20図と同一の部分は同一符
号で示してる。この実施例において第20図と異なるの
は第1の直動アクチュエータ10が第1のアーム3上に
配置され自由に回転する第2の軸25に直角に配置され
ていることであり、第2の軸25の先端に配置された案
内手段7と上記第1の直動アクチュエータ10の相対位
置は調節機構26により半固定で調節出来ることである
。また、パーツフィーダ19の近傍には固定案内手段2
7が配置され、組み込み部品16の姿勢はベルトコンベ
ア15により拘束されている。
次に、この制御系の一例を第25図に示す。この図にお
いて第21図と同一の部分は同一符号で示している。3
0はロボット制御手段である。信号SL、信号S2はそ
れぞれ案内手段7に取り付りられた距離センサ73A、
73Bの出力信号であり、ロボット制御手段30に入力
される。また、31は後述する第1の軸2を駆動するサ
ーボ機構をブロックとして表わしたものであり、34は
第1の直動アクチュエータ10の駆動機構を、35は第
2の直動アクチュエータ13の駆動機構をブロックとし
て表わしたものであり、36は掴み機構14の開閉駆動
機構をブロックとして表わしたものである。信号(7r
t+ Mt 、 Frtはロボット制御手段30から出
力されサーボ機構31に入力される目標関節角度信号、
目標モード信号、目標関節力信号であり、信号θOXは
サーボ機構31から制御手段30にフィードバックされ
る関節角度信号である。信号R「はロボット制御手段3
0から出力される第1の直動アクチュエータ10の駆動
Jt&構34に入力される目標値(’fJ号、Zrはロ
ボット制御手段30から出力され第2の直動アクチュエ
ータ12の駆動機構35に入力される目標値信号、Ur
はロボット制御手段30から出力され掴み機構14の開
閉駆動機構36に入力される目標値信号である。サーボ
機構31の具体的構成の例は第3図に示したものと同様
である。
いて第21図と同一の部分は同一符号で示している。3
0はロボット制御手段である。信号SL、信号S2はそ
れぞれ案内手段7に取り付りられた距離センサ73A、
73Bの出力信号であり、ロボット制御手段30に入力
される。また、31は後述する第1の軸2を駆動するサ
ーボ機構をブロックとして表わしたものであり、34は
第1の直動アクチュエータ10の駆動機構を、35は第
2の直動アクチュエータ13の駆動機構をブロックとし
て表わしたものであり、36は掴み機構14の開閉駆動
機構をブロックとして表わしたものである。信号(7r
t+ Mt 、 Frtはロボット制御手段30から出
力されサーボ機構31に入力される目標関節角度信号、
目標モード信号、目標関節力信号であり、信号θOXは
サーボ機構31から制御手段30にフィードバックされ
る関節角度信号である。信号R「はロボット制御手段3
0から出力される第1の直動アクチュエータ10の駆動
Jt&構34に入力される目標値(’fJ号、Zrはロ
ボット制御手段30から出力され第2の直動アクチュエ
ータ12の駆動機構35に入力される目標値信号、Ur
はロボット制御手段30から出力され掴み機構14の開
閉駆動機構36に入力される目標値信号である。サーボ
機構31の具体的構成の例は第3図に示したものと同様
である。
次に、上述した本発明のロボット装置の動作の一例を説
明する。
明する。
第26図はそのロボット制御手段30のシーケンスの1
例を示したものである。
例を示したものである。
まず、シーケンス592ではロボット本体の第1の軸2
の角度を位置決めモードで案内手段7を固定案内手段2
7の付近に位置決めする。シーケンス593では第1の
アーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードに切
り換える。それと同時にシーケンス594において案内
手段7を固定案内手段27に力Fで押し付け、第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13についている掴み機
構14をパーツフィーダ19に整列配置して供給されて
いる組み付け部品18をハンドリングする位置の真上に
位置決めする。即ちロボット制御手段30はシーケンス
592では目標関節角度信号θ、1.目標モード信号M
lをサーボ機構31に出力するとともにサーボ機構31
から制御手段30にフィードバックされる関節角度信号
00Lを監視し、それぞれの信号が目標関節角度信号θ
「1に対し一定の許容値以下になったら位置決めシーケ
ンス572終了とする。また、シーケンス593におい
ては目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し第1
のアーム3を駆動する第1.の軸2のサーボ機構を位置
決め制御モードから力制御モードに切り換えるとともに
、シーケンス594において目標関節力信号Frlをサ
ーボ機構31に出力し第1のアーム3を駆動する第1の
舖2に一定のトI・°を街竺てで オF二片−を請疋鴇
を三段ニーに押し付ける力Fを発生させる。なお、シー
ケンス5G・;、二δ、)で5み機/4二41τバーノ
フ/−ダ19に整列配置して供給されている組み付け部
品18をハンドリングする位置の真上に位置決めされる
ように、案内手段7.掴み機構14、固定案内手段27
、パーツフィーダ19の位置関係は予め上記の条件が満
足されるように配置されているとする。シーケンス59
5では組み付け部品18のハンドリングを行う。すなわ
ち、ロボット制御手段30は目標値信号Zrを第2の直
動アクチュエータ12の駆動機構35に出力し第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13を降下させるととも
に、目標値信号U、を掴み機構14の開閉駆動機構36
に出力し掴み機構14により組み付け部品18を掴み、
その後ふたたび第2の直動アクチュエータ12の出力軸
13を所定の位置まで上昇させる。シーケンス596で
は第1のアーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモ
ードに切り換え、シーケンス597でロボット本体の第
1の軸重r、(!頃を位置ンrモー−で柔ら三段−を後
述でるようにベルトコンベア15の上に乗って移動して
くる岨み込み部品i6.二ff’!!できる;う、こ設
定した位置に位置決めする。シーケンス598゜599
は第2の軸6に配置された案内手段7に配置された距離
センサ73A、73Bの出カバターンおよびその出力値
が一定の値になるまで待つセンサ判別シーケンスであり
、センサ73A、73Bの出カバターンおよびその出力
値が一定の値になると次の600シーケンスに進み、第
1のアーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモード
に切り換える。それと同時にシーケンス601において
案内手段7を組み込み部品16に力Fで押し付ける動作
を行う。シーケンス600,601におけるロボット制
御手段30の動作はシーケンス593.5.94におけ
るものと全く同じである。
の角度を位置決めモードで案内手段7を固定案内手段2
7の付近に位置決めする。シーケンス593では第1の
アーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードに切
り換える。それと同時にシーケンス594において案内
手段7を固定案内手段27に力Fで押し付け、第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13についている掴み機
構14をパーツフィーダ19に整列配置して供給されて
いる組み付け部品18をハンドリングする位置の真上に
位置決めする。即ちロボット制御手段30はシーケンス
592では目標関節角度信号θ、1.目標モード信号M
lをサーボ機構31に出力するとともにサーボ機構31
から制御手段30にフィードバックされる関節角度信号
00Lを監視し、それぞれの信号が目標関節角度信号θ
「1に対し一定の許容値以下になったら位置決めシーケ
ンス572終了とする。また、シーケンス593におい
ては目標モード信号M1をサーボ機構31に出力し第1
のアーム3を駆動する第1.の軸2のサーボ機構を位置
決め制御モードから力制御モードに切り換えるとともに
、シーケンス594において目標関節力信号Frlをサ
ーボ機構31に出力し第1のアーム3を駆動する第1の
舖2に一定のトI・°を街竺てで オF二片−を請疋鴇
を三段ニーに押し付ける力Fを発生させる。なお、シー
ケンス5G・;、二δ、)で5み機/4二41τバーノ
フ/−ダ19に整列配置して供給されている組み付け部
品18をハンドリングする位置の真上に位置決めされる
ように、案内手段7.掴み機構14、固定案内手段27
、パーツフィーダ19の位置関係は予め上記の条件が満
足されるように配置されているとする。シーケンス59
5では組み付け部品18のハンドリングを行う。すなわ
ち、ロボット制御手段30は目標値信号Zrを第2の直
動アクチュエータ12の駆動機構35に出力し第2の直
動アクチュエータ12の出力軸13を降下させるととも
に、目標値信号U、を掴み機構14の開閉駆動機構36
に出力し掴み機構14により組み付け部品18を掴み、
その後ふたたび第2の直動アクチュエータ12の出力軸
13を所定の位置まで上昇させる。シーケンス596で
は第1のアーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモ
ードに切り換え、シーケンス597でロボット本体の第
1の軸重r、(!頃を位置ンrモー−で柔ら三段−を後
述でるようにベルトコンベア15の上に乗って移動して
くる岨み込み部品i6.二ff’!!できる;う、こ設
定した位置に位置決めする。シーケンス598゜599
は第2の軸6に配置された案内手段7に配置された距離
センサ73A、73Bの出カバターンおよびその出力値
が一定の値になるまで待つセンサ判別シーケンスであり
、センサ73A、73Bの出カバターンおよびその出力
値が一定の値になると次の600シーケンスに進み、第
1のアーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモード
に切り換える。それと同時にシーケンス601において
案内手段7を組み込み部品16に力Fで押し付ける動作
を行う。シーケンス600,601におけるロボット制
御手段30の動作はシーケンス593.5.94におけ
るものと全く同じである。
シーケンス602,603はシーケンス598゜599
と同様に第2の軸4に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73Bの出カバターンおよびその
出力値が一定の値になるまで待つセンサ判別シーケンス
であり、ここでは距離センサ73A、73Bは案内手段
7の案内面71と組み込み部品16の距離を計測し、そ
れらの出力全てが距離0の値を示し案内手段7が組み込
み部品16に接触したと判断されると次の604シーケ
ンスに進む。
と同様に第2の軸4に配置された案内手段7に配置され
た距離センサ73A、73Bの出カバターンおよびその
出力値が一定の値になるまで待つセンサ判別シーケンス
であり、ここでは距離センサ73A、73Bは案内手段
7の案内面71と組み込み部品16の距離を計測し、そ
れらの出力全てが距離0の値を示し案内手段7が組み込
み部品16に接触したと判断されると次の604シーケ
ンスに進む。
ここで、案内手段7と上記第1の直動アクチュエータ1
0は機械的に連結されており、ロボット本体1とベルト
コンベア15の位置関係は一定であり1組み込み部品1
6はベルトコンベア15の上で姿勢を固定されており、
案内手段7は組み込み部品16に押し付けられているの
で第27図に示すように、第2の軸4と組み込み部品1
6の相対的位置関係は、第1の軸2とベルトコンベア1
5までの距#iLa、第1の軸2と第2の軸4の距離L
^、第1のアーム3を駆動する第1の軸2の回転角度に
対応しサーボ機構31からのフィードバックされる関節
角度(i号θo1の関数となる。
0は機械的に連結されており、ロボット本体1とベルト
コンベア15の位置関係は一定であり1組み込み部品1
6はベルトコンベア15の上で姿勢を固定されており、
案内手段7は組み込み部品16に押し付けられているの
で第27図に示すように、第2の軸4と組み込み部品1
6の相対的位置関係は、第1の軸2とベルトコンベア1
5までの距#iLa、第1の軸2と第2の軸4の距離L
^、第1のアーム3を駆動する第1の軸2の回転角度に
対応しサーボ機構31からのフィードバックされる関節
角度(i号θo1の関数となる。
すなわち第2の軸4は組み込み部品16に対する相対運
動する基準点となり、第27図から明らかなように組み
込み部品16の形状を直方体とすると組み込み部品16
上のあな17の基準点に対する距離関係Xp 、Ypが
あらかじめ明らかならば案内手段7の案内面71と第1
の直動アクチュエータとの相対角度0^および第1の直
動アクチユエータ10の目標値信号Rr を (Xp+ La)cosθp=Rrsin((θt −
90’ )+(180@−〇P−(IA))La+Yp
cosθpg LAcos(Ot−90’ )+Rrc
os((θ1−90’)+ (tgo’−〇P−〇八)
) ただし、θP 二組み込み部品16のX、Y座標に対す
る傾き を満足するようにしたとき、関節角度信号(701がθ
ot:Otとなると、掴み機構14により掴まれた組み
付け部品18は組み込み部品16にあいた穴17の直上
を通過する。シーケンス604゜605は第1のアーム
3を駆動する第1の軸2の回転角度に対応しサーボ機構
31からのフィードバックされる関節角度信号θ01を
監視し、その値が設定した値になるまで待つシーケンス
である。
動する基準点となり、第27図から明らかなように組み
込み部品16の形状を直方体とすると組み込み部品16
上のあな17の基準点に対する距離関係Xp 、Ypが
あらかじめ明らかならば案内手段7の案内面71と第1
の直動アクチュエータとの相対角度0^および第1の直
動アクチユエータ10の目標値信号Rr を (Xp+ La)cosθp=Rrsin((θt −
90’ )+(180@−〇P−(IA))La+Yp
cosθpg LAcos(Ot−90’ )+Rrc
os((θ1−90’)+ (tgo’−〇P−〇八)
) ただし、θP 二組み込み部品16のX、Y座標に対す
る傾き を満足するようにしたとき、関節角度信号(701がθ
ot:Otとなると、掴み機構14により掴まれた組み
付け部品18は組み込み部品16にあいた穴17の直上
を通過する。シーケンス604゜605は第1のアーム
3を駆動する第1の軸2の回転角度に対応しサーボ機構
31からのフィードバックされる関節角度信号θ01を
監視し、その値が設定した値になるまで待つシーケンス
である。
すなわち、関節角度信号θ01が設定された値になると
掴み機構14により掴まれた組み付け部品18は組み込
み部品16にあいた穴17の直上に位置し次のシーケン
ス606に進む。シーケンス606はシーケンス595
と丁度逆に組み付け部品18の組み込み部品16に対す
る組み付けを行う、すなわち、ロボット制御手段30は
目標値信号Z「を第2の直動アクチュエータ12の駆動
機構35に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力
軸13を降下させ組み付け部品18を組み込み部品16
に挿入または押し込むとともに、目標値信号U、を掴み
機構14の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14によ
り組み付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直動
アクチュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇
させる。
掴み機構14により掴まれた組み付け部品18は組み込
み部品16にあいた穴17の直上に位置し次のシーケン
ス606に進む。シーケンス606はシーケンス595
と丁度逆に組み付け部品18の組み込み部品16に対す
る組み付けを行う、すなわち、ロボット制御手段30は
目標値信号Z「を第2の直動アクチュエータ12の駆動
機構35に出力し第2の直動アクチュエータ12の出力
軸13を降下させ組み付け部品18を組み込み部品16
に挿入または押し込むとともに、目標値信号U、を掴み
機構14の開閉駆動機構36に出力し掴み機構14によ
り組み付け部品18を放し、その後ふたたび第2の直動
アクチュエータ12の出力軸13を所定の位置まで上昇
させる。
組み込みが完了するとシーケンス607において第1の
アーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードから
位置決めモードに切り換え、それと同時にシーケンス6
08において第1のアーム3を駆動する第1の軸2の位
置決めを行い、第3の軸6に配置された案内手段7をベ
ルトコンベア15の上に乗って移動して行く組み込み部
品16に接触しない位置に位置決めする。
アーム3を駆動する第1の軸2の制御を倣いモードから
位置決めモードに切り換え、それと同時にシーケンス6
08において第1のアーム3を駆動する第1の軸2の位
置決めを行い、第3の軸6に配置された案内手段7をベ
ルトコンベア15の上に乗って移動して行く組み込み部
品16に接触しない位置に位置決めする。
すなわち以上に述べた実施例によればベルトコンベア1
5の上に乗って移動する組み込み部品16の姿勢がベル
トコンベア15に対し拘束されており、ロボット本体に
対する相対位置関係が明らかであれば、一本のアームと
、自由に回転する案内手段とそれら機械的に連結された
位置決め手段により1組み付け部品18と組み込み部品
16の正確な位置決めが可能となる。
5の上に乗って移動する組み込み部品16の姿勢がベル
トコンベア15に対し拘束されており、ロボット本体に
対する相対位置関係が明らかであれば、一本のアームと
、自由に回転する案内手段とそれら機械的に連結された
位置決め手段により1組み付け部品18と組み込み部品
16の正確な位置決めが可能となる。
なお1以上に述べた実施例全てに関し、案内手段は自由
に回転する軸に配置されているとしたが。
に回転する軸に配置されているとしたが。
この軸をアーム駆動と同様に位置決めモードと倣いモー
ドとの切り換え自由の駆動軸とし、押し付けカゼ口の倣
いモードにて対象物に倣って位置および姿勢を検出する
とともに位置決めモードにて対象物の姿勢を拘束または
強制する機能を付加することも出来る。
ドとの切り換え自由の駆動軸とし、押し付けカゼ口の倣
いモードにて対象物に倣って位置および姿勢を検出する
とともに位置決めモードにて対象物の姿勢を拘束または
強制する機能を付加することも出来る。
また、同様に以上に述べた実施例全てに関し、駆動軸は
位置決めモードと倣いモードとの切り換え自由の駆動軸
としたが、前述したように管状弾性構造体にて駆動機構
を構成すれば、関節の剛性は低いので対象物が重い、或
いは多少の外力の影響は受けないときは位置決めモード
のみで倣うこともでき、この場合、制御装置は簡単な構
成とすることが出来る。
位置決めモードと倣いモードとの切り換え自由の駆動軸
としたが、前述したように管状弾性構造体にて駆動機構
を構成すれば、関節の剛性は低いので対象物が重い、或
いは多少の外力の影響は受けないときは位置決めモード
のみで倣うこともでき、この場合、制御装置は簡単な構
成とすることが出来る。
また、ここでは水平単関節および水平多関節型のロボッ
トアームを例に説明したが、他の構造のロボットアーム
、案内手段または位置決め手段を用いたも同様にできる
ことは言うまでもない。
トアームを例に説明したが、他の構造のロボットアーム
、案内手段または位置決め手段を用いたも同様にできる
ことは言うまでもない。
本発明によれば、柔軟な関節すなわち位置決め剛性の低
い関節を持つロボットアームの先端にガイドおよびその
ガイドを連動して動く位置決め機構を配置し、上記ガイ
ドを取り扱う対象物に対し沿わせ、そのガイドに連動し
て動く位置決め機構を動作することにより、ガイドは対
象物に対する基準点となり、位置決め機構はその基準点
に対する相対位置の位置決めを行うので、対象物の位置
や姿勢が正確に計測出来ない時でも、対象物に無理な力
を及ぼさずに手先を精度良く位置決めすることができる
。
い関節を持つロボットアームの先端にガイドおよびその
ガイドを連動して動く位置決め機構を配置し、上記ガイ
ドを取り扱う対象物に対し沿わせ、そのガイドに連動し
て動く位置決め機構を動作することにより、ガイドは対
象物に対する基準点となり、位置決め機構はその基準点
に対する相対位置の位置決めを行うので、対象物の位置
や姿勢が正確に計測出来ない時でも、対象物に無理な力
を及ぼさずに手先を精度良く位置決めすることができる
。
第1図は本発明のロボット装置の一実施例の構成を示す
図、第2図は第1図に示す本発明の装置の制御系の一例
を示す図、第3図は第1図に示す本発明のロボット装置
のサーボ機構の一例を示す図、第4図は本発明に用いら
れる弾性管状構造体の収縮量と収縮力の関係を示す図、
第5図〜第7図はそれぞれ本発明のロボット装置に適用
する負荷機構系の動作例を示す図、第8図は第1図に示
す本発明の装置の一実施例に適用する圧力制御手段の構
成を示す図、第9図は第1図に示す本発明の装置の一実
施例の制御シーケンスを示す図、第10図〜第13図は
それぞれ第1図に示す本発明の装置の一実施例の動作例
を示す図、第14図〜第27図はそれぞれ本発明の装置
の他の実施例を示す図である。 1・・・ロボット本体、3・・・第1のアーム、5・・
・第2のアーム、7・・・案内手段、8・・・回転角度
検出器、10・・・第1の直動アクチュエータ、12・
・・第2の直動アクチュエータ、14・・・掴み機構、
16・・・組み込み機構、18・・・組み付け機構、3
0・・・ロボット制御手段、31,32.33・・・サ
ーボ機構、34.35,36,37.38・・・駆動機
構、1002A、1002B−・・弾性管状構造体、1
004・・・プーリ、1005・・・可動体、1008
A。 1008B・・・圧力制御手段、1010・・・回転角
検出器、1025・・・バイアス圧力目標信号発生器、
1012・・・モード設定手段、1204 A、 12
04B・・・圧力制御弁、1203・・・圧力検出器、
1208A。 1208B・・・非線形関数発生器。
図、第2図は第1図に示す本発明の装置の制御系の一例
を示す図、第3図は第1図に示す本発明のロボット装置
のサーボ機構の一例を示す図、第4図は本発明に用いら
れる弾性管状構造体の収縮量と収縮力の関係を示す図、
第5図〜第7図はそれぞれ本発明のロボット装置に適用
する負荷機構系の動作例を示す図、第8図は第1図に示
す本発明の装置の一実施例に適用する圧力制御手段の構
成を示す図、第9図は第1図に示す本発明の装置の一実
施例の制御シーケンスを示す図、第10図〜第13図は
それぞれ第1図に示す本発明の装置の一実施例の動作例
を示す図、第14図〜第27図はそれぞれ本発明の装置
の他の実施例を示す図である。 1・・・ロボット本体、3・・・第1のアーム、5・・
・第2のアーム、7・・・案内手段、8・・・回転角度
検出器、10・・・第1の直動アクチュエータ、12・
・・第2の直動アクチュエータ、14・・・掴み機構、
16・・・組み込み機構、18・・・組み付け機構、3
0・・・ロボット制御手段、31,32.33・・・サ
ーボ機構、34.35,36,37.38・・・駆動機
構、1002A、1002B−・・弾性管状構造体、1
004・・・プーリ、1005・・・可動体、1008
A。 1008B・・・圧力制御手段、1010・・・回転角
検出器、1025・・・バイアス圧力目標信号発生器、
1012・・・モード設定手段、1204 A、 12
04B・・・圧力制御弁、1203・・・圧力検出器、
1208A。 1208B・・・非線形関数発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、位置決め剛性の低い関節を有するロボットアームを
備えたロボット装置において、前記ロボットアームの先
端に、姿勢が変化し、かつアーム先端を案内する案内手
段と、その案内手段に連動する位置決め機構とを配置し
、ロボットアーム、案内手段および位置決め機構を制御
する制御手段を備えたたことを特徴とするロボット装置
。 2、特許請求の範囲第1項記載のロボット装置において
、制御手段はアームの速度を監視し、アームが予め設定
してある姿勢の近傍で停止または所定の速度に達したら
、位置決め機構にその動作指令を出力することを特徴と
するロボット装置。 3、特許請求の範囲第1項記載のロボット装置において
、制御手段はアームの姿勢を監視してアームが予め設定
してある速度の近傍で所定の姿勢に達したら、位置決め
機構にその動作指令を出力することを特徴とするロボッ
ト装置。 4、特許請求の範囲第1項記載のロボット装置において
、案内手段は対象物との距離、接触状況を検出するセン
サを備えたことを特徴とするロボット装置。 5、特許請求の範囲第4項記載のロボット装置において
、制御手段はアームの速度を監視し、アームが予め設定
してある姿勢の近傍で、停止または所定の速度に達し、
かつ、上記センサのパターンあるいは出力もしくはその
両者が、設定した値になったら位置決め機構にその動作
指令を出力することを特徴とするロボット装置。 6、特許請求の範囲第4項記載のロボット装置において
、制御手段はアームの位置を監視し、アームが予め設定
してある姿勢の近傍で、所定の姿勢に達し、センサのパ
ターンあるいは出力もしくはその両者が、設定した値に
なったら位置決め機構にその動作指令を出力することを
特徴とするロボット装置。 7、特許請求の範囲第2項、第3図、第5項、第6項の
いずれかに記載のロボット装置において、制御手段は位
置決め剛性の高い位置決めモードと、位置決め剛性の低
い倣いモードとの二つの動作モードを持ち、駆動機構に
一定の動作シーケンスに従い動作指令を出力することを
特徴としたロボット装置。 8、特許請求の範囲第7項記載のロボット装置において
、制御手段はセンサのパターンあるいは出力もしくはそ
の両者が設定した値になったら位置決め剛性の高い位置
決めモードと位置決め剛性の低い倣いモードとの二つの
動作モードを切り換え、駆動機構に一定の動作シーケン
スに従い動作指令を出力することを特徴としたロボット
装置。 9、特許請求の範囲第8項記載のロボット装置において
、制御手段は倣いモード時において、対象物に対して押
し付け力を発生して位置決め機構を動作させることを特
徴とするロボット装置。 10、特許請求の範囲第9項記載のロボット装置におい
て、案内手段に機械的に連結された位置決め機構を配置
したことを特徴とするロボット装置。 11、特許請求の範囲第9項記載のロボット装置におい
て、ハイコンプライアンスの押し付け機構により支持さ
れる案内手段を配置したことを特徴としたロボット装置
。 12、特許請求の範囲第1項ないし第11項のいずれか
に記載のロボット装置において、駆動機構に内圧の上昇
とともに半径方向に膨張し軸方向に収縮力を発生する管
状弾性構造体を用いたことを特徴とするロボット装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61060559A JPH07115313B2 (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | ロボツト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61060559A JPH07115313B2 (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | ロボツト装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62218085A true JPS62218085A (ja) | 1987-09-25 |
JPH07115313B2 JPH07115313B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=13145748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61060559A Expired - Lifetime JPH07115313B2 (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | ロボツト装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07115313B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006018791A (ja) * | 2004-06-04 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 弾性体アクチュエータ駆動型可動機構の制御装置及び制御方法 |
WO2017085928A1 (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | 川崎重工業株式会社 | ロボット |
DE102018205451A1 (de) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum Bearbeiten oder Behandeln eines Bauteils |
WO2022054947A1 (ja) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 株式会社アイシン | ロボット装置およびその制御方法 |
CN114434438A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 精工爱普生株式会社 | 机器人控制方法及机器人系统 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51108183A (en) * | 1975-03-19 | 1976-09-25 | Daikin Ind Ltd | Akuchueetano ichigimeseigyohoho |
JPS5518376A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Hitachi Ltd | Automatic working machine and its operation control method |
JPS5577491A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-11 | Motoda Denshi Kogyo Kk | Transfer controller of robot movable body |
JPS5920970A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池の製造法 |
JPS59124587A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | 富士通株式会社 | マニピュレータの速度制御方法 |
JPS59209790A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-28 | 株式会社ブリヂストン | マニピユレ−タ用関節ア−ム |
JPS60167787A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 作業用ロボツト |
JPS6120103A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-28 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトの制御装置 |
-
1986
- 1986-03-20 JP JP61060559A patent/JPH07115313B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51108183A (en) * | 1975-03-19 | 1976-09-25 | Daikin Ind Ltd | Akuchueetano ichigimeseigyohoho |
JPS5518376A (en) * | 1978-07-27 | 1980-02-08 | Hitachi Ltd | Automatic working machine and its operation control method |
JPS5577491A (en) * | 1978-12-08 | 1980-06-11 | Motoda Denshi Kogyo Kk | Transfer controller of robot movable body |
JPS5920970A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 鉛蓄電池の製造法 |
JPS59124587A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-18 | 富士通株式会社 | マニピュレータの速度制御方法 |
JPS59209790A (ja) * | 1983-05-13 | 1984-11-28 | 株式会社ブリヂストン | マニピユレ−タ用関節ア−ム |
JPS60167787A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-31 | 本田技研工業株式会社 | 作業用ロボツト |
JPS6120103A (ja) * | 1984-07-06 | 1986-01-28 | Nissan Motor Co Ltd | ロボツトの制御装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006018791A (ja) * | 2004-06-04 | 2006-01-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 弾性体アクチュエータ駆動型可動機構の制御装置及び制御方法 |
WO2017085928A1 (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-26 | 川崎重工業株式会社 | ロボット |
CN108349087A (zh) * | 2015-11-16 | 2018-07-31 | 川崎重工业株式会社 | 机器人 |
KR20180098548A (ko) * | 2015-11-16 | 2018-09-04 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 로봇 |
JPWO2017085928A1 (ja) * | 2015-11-16 | 2018-09-13 | 川崎重工業株式会社 | ロボット |
DE112016005250B4 (de) | 2015-11-16 | 2019-05-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Roboter |
US10625953B2 (en) | 2015-11-16 | 2020-04-21 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Robot |
DE102018205451A1 (de) * | 2018-04-11 | 2019-10-17 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren und System zum Bearbeiten oder Behandeln eines Bauteils |
WO2022054947A1 (ja) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | 株式会社アイシン | ロボット装置およびその制御方法 |
JPWO2022054947A1 (ja) * | 2020-09-14 | 2022-03-17 | ||
CN114434438A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 精工爱普生株式会社 | 机器人控制方法及机器人系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07115313B2 (ja) | 1995-12-13 |
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