JPS6224308A - ロボツト教示装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、全体的にいえば、ロボット教示装置に関する
ものである。より詳細にいえば、本発明はロボットに手
動で位置を教示しそして案内するための装置に関するも
のである。この案内動作には、概略移動モードと微細移
動モードとがそなえられている。

［従来の技術とその問題点］ 産業用ロボットは、その特定の作業包絡線図内の任意の
位置において、いろいろな作業を実行することができる
。ロボットは、典型的には、それぞれの特定の位置にお
いて実行する作業に対する命令を有するコンピュータ・
プログラムをそなえている。けれども、この位置をロボ
ットに「教え」なければならない。すなわち、ロボット
・アームは作業包絡線図内の選定されたそれぞれの位置
へ案内されなければならない。これらの位置の座標は、
プログラムされた作業群の中の新しい作業を始める前に
、ロボット・メモリの中に記憶される。

多くの場合、学習プロセス中の位置間の通路は重要でな
いといえる。

現在、ロボットに教える方法として多くの方法が用いら
れている。これらの、方法のうちの典型的なものは、操
作者が遠隔操作で駆動装置を操作する方法である。この
場合、操作者によって指示された方向にロボット・アー
ムを増分量的にまたは連続的に移動させるために、操作
者はロボットを　　　　”手動で、制御された経路を通
って、要求された位置へ動かす。典型的な場合には、こ
れらの工程で　　　　・と は、与えられた時刻に１つの軸または２つの軸に　　　
　。

沿ってロボットを移動させるためのスイッチまたジ はキーボードを使用する。この時、一定のキーは　　　
　。

ロボットを与えられた方向に予め定められた距離だけ移
動させる。

この工程は、いくつかの理由により、非常に時間のかか
る工程である。第１の理由は安全上の見地によるもので
、操作者はロボツ］〜の移動を案内している時、その側
に立っているので、ロボットはその教示工程中は最もゆ
っくりと移動するように設計しなければならない。第２
に、記録のために、ロボットは、逐次に、それぞれの位
置に案内されなければならない。この場合、操作者とロ
ボットは本質的には閉じたループになっている。操作者
は前の命令に応答してロボットがどの位置に移動したか
に注目し、そしてその内容によって、次にロボットをど
の方向にどれだけの増分伍だけ移動させるかを決定する
。第３に、従来の大抵の教示装置は、安全上の理由によ
り、一度に１つの軸だけについて移動が許されている。

このことは手動による案内をより難しくしている。第４
に、ハードウェアおよびソフトウェアを追加して製作さ
れたロボットに教示する場合、装置を特別に設計された
モードに変更しなければならない。

スケーリングの変更、すなわち、与えられたスイッチま
たはキーのいずれに対してもそれによって指示された増
分Ｇの寸法を変更することは、従来の装置で行なうこと
ができる。けれども、このことは教示ソフトウェアの変
更を必要とする。一般的にいって、教示監視装置に使用
することができる局所的スケーリングは存在しない。

ロボットの移動を直接にそして連続的に制御を行なうた
めに、ジョイスティックとして知られているロボット移
動指示装置がある。このジョイスティックの欠点は簡単
に壊れることがあることであり、そして比較的高価であ
ることである。ジョイスティックは機械装置であるので
、その信頼性は大ぎくない。

コンピュータの分野において、図面をコンピュータの中
に読み込むための装置がいろいろと市販されている。こ
れらの装置はディジタイザと呼ばれている。これらの装
置は、典型的な場合には、コンピュータに接続された電
子グリッドまたは電子マトリックスの上に１枚のシート
が置かれる。

ソレノイドをそなえたカーソルが、ディジタイザの表面
上を移動することができる。カーソル・ソレノイドを作
動させると、カーソルの位置のＸ座標とｙ座標がマトリ
ックスの上で検出され、そしてコンピュータに記憶され
る。したがって、カーソルを図面内の線に沿って移動さ
せることにより、または１つの点から他の点へ移動させ
ることにより、図面をコンピュータ・メモリの中に記憶
させることができる。

光学式ディジタイザもまたよく知られている。

このディジタイザは、カーソルの位置を検出するために
、複数個の光源と、複数個の鏡およびまたは光検出器を
有している。

コンピュータに命令を与えて、座標のおのおのの組にそ
れを受は取った時引用名を割り当てること、またつきつ
きの点の間を線で結ぶこと、または与えられた点のまわ
りに円を書くことはまたよく知られている。同じように
、操作者が観察するために、コンピュータ・スクリーン
上で可視カーソルを動かすために、カーソルを利用する
ことも知られている。

また、コンピュータ市場において、マウスと云われてい
る装置がある。このマウスとは、典型的な場合には、そ
の１つの側面に増分量エンコーダをそなえた自由に移動
する箱である。一般的に云えば、マウスはトラック・ボ
ールを有する、または表面に沿ってボールを回転するた
めの突き出た回転可能なエンコーダを有する。マウスは
、典型的には、コンピュータ・カーソルの対応する移動
によってコンピュータ・スクリーン上に図面を書くのに
用いられる。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明の１つの目的はロボット・アームを教示されたい
ろいろな位置へ速かに、かつ、正確に案内するための装
置と方法をうることである。この装置と方法により先行
技術のもつ欠点を解決することができる。

したがって、本発明により、要求された位置をディジタ
ル化用タブレット上に指示する段階と、この指示された
点へロボット・アームをジャンプさせる段階とを有する
、ロボットに位置を教示する方法かえられる。

１つの好ましい実施例では、この方法はまた、ロボット
・アームがジャンプした後、ディジタル他用タブレット
に沿ってカーソルを動かすことによってロボット・アー
ムを案内する段階と、０ボッ；〜・アームを対応する方
向に対応する距離だけ動かす段階とを有する。

さらに１つの好ましい実施例では、この方法はまたスケ
ーリングを変更する段階を有し、それにより、ロボット
・アームを要求された位置に精密に案内することができ
る。なおさらに、この方法は、ロボットが要求された位
置に案内された後、その位置をロボット・メモリの中に
記憶する段階を有する。

本発明により、電子マトリックス素子をロボット制御装
置に接続する段階と、作業表面上の位置に対応する前記
マトリックス素子の表面上の要求された位置へ案内・指
示素子を移動する段階と、前記案内・指示素子が信号を
発生する段階と、前記電子マトリックス素子が走査され
て前記案内素子が信号を検出しそしてそれに応答しかつ
前記マトリックス素子上の前記案内・指示素子の位置に
対応した出力信号を発生する段階と、前記出力信号に応
答して前記マトリックス素子上の前記案内・指示素子の
位置に対応するその作業包絡線図内の位置へロボット・
アームを移動させる段階とを有する、ロボットに位置を
教示する方法かえられる。

１つの好ましい実施例によれば、この方法は、ロボット
・アームを指示された位置へ好ましくは最短の経路を通
って比較的高速度のジャンプで移動させるジャンプ・モ
ードでのロボットの移動段階と、その後でマトリックス
素子の表面に沿っての案内・指示素子の移動に応答して
ロボット・アームを事実上連続的に移動させる案内モー
ドでのロボットの移動段階とを有する。

本発明によりまた、その作業包絡線図内の近傍位置へ比
較的高速度のジャンプでロボット・アームを選択的に移
動させ、そしてそれから、その作業包絡線図内の前記近
傍位置から特定位置へ増分微移動でロボット・アームを
選択的に移動させるための装置を有する位置教示装置か
えられる。

１つの好ましい実施例では、ロボット・アームを移動さ
せる装置がロボット制御装置に接続された電子マトリッ
クス素子とこのマトリックス素子Ｑ表面上を移動するこ
とができる案内・指示素子とを有し、この案内・指示素
子が信号を選択的に発生するための装はを有し、前記電
子マトリックス素子が前記案内素子信号を検出しそして
この信号に応答してかつ前記マトリックス素子上の前記
案内・指示素子の位置に対応する出力信号を発生する装
置と、この出力信号に応答して前記マトリックス素子上
の前記案内・指示装置の位置に対応するその作業包絡線
図内の位置へロボット・アームが移動することを命令す
る装置とを有する。

さらに１つの好ましい実施例では、前記案内・指示素子
は、ジャンプ・モードにおいてまたは案内モードにおい
て、移動を選択的に起こさせるためのモード制御装置を
有する。

本発明の装置は、添付図面と下記実施例の詳細な説明に
より、さらによく理解されるであろう。

［実施例］ 第１図は本発明によって構成されかつ動作するロボット
１０に位置を教示するためのロボット案内・位置教示装
置の図面である。この装置が特に適切に応用される場合
は、Ｘ−Ｙ表に対するスカラおよびカーテシアン（Ｓｃ
ａｒａ　ａｎｄ　Ｃａｒｔｅｓｉａｎ　）形ロボットの
位置教示装置や、組み立て装置の中に用いられる他の装
置に対しては取り上げおよび位置に置きそして輸送する
装置である。下記で用いられる「ロボット」という用語
は、これらの装置をすべて包含する。

本発明の装置はロボット・アームの手動案内装置を有し
ている。この装置は多くの場合に応用し、使用すること
ができる。下記の説明は単なる一例として位置教示装置
を特に取り上げて行なうが、それは本発明はこの装置に
特に適切に応用されるからである。

位置教示装置は、ロボット制御袋＠１２または他のコン
ピュータを通して、ロボット１０に接続される。このロ
ボツ［・制ａ装置や他のコンピュータは、位置教示装置
の内部コンピュータからロボットによって実行されるべ
きロボット移動命令への出力データを翻訳するための、
プログラミング論理を有している。ロボット制御装置と
のインタフェースとして、例えば、標準形Ｒ３２３２シ
リアル・コミユニケイジョン・リンクが用いられる。

位置教示装置本体はマトリックス１４と複数個のキーと
をそなえたパネルと、表示装置と、内部マイクロプロセ
ッサ（図示されていない）とを有する。可動である案内
・指示素子１６がパネル１３に接続される。これらの素
子は第２図と第３図により詳細に示されている。マトリ
ックス１４は縦糸と横糸（水平と垂直、Ｘとｙ）のマト
リックスに配置された平行導電体１８のアレイをそなえ
たディジタル化用タブレットを有する。教示動作のさい
には、ロボットの作業範囲の包絡線図を模擬し、そして
教示されるべき位置の指示をそなえたスケッチ２ｏがマ
トリックの上に置かれる。

詳細な点は下記で説明される。スケッチ２ｏは、ロボツ
１〜のアームの大きさに対して適当な寸法で、ロボット
の作業範囲を表す。

パネル１３は複数個のスイッチ・キーを有する。

これらのスイッチ・キーは機能別に３つの群に分けられ
る。すなわち、校正キーや特殊［１的キーのような操作
キー２２と、移動制御キー２４、すなわち、ロボット・
アームを移動しかつ取り付は工具を操作するためのジョ
グ・キーと、位置ナンバーを選定するための数値キーバ
ッド２６をそなえた位置教示キーとである。選定された
位置ナンバを表示するためのＬＣＤ表示装置２８もまた
そなえられる。この表示装＠２８は４桁のものであるこ
とが好ましい。

安全上の見地から、この装置は緊急停止ボタン３ｏをそ
なえている。この緊急停止ボタンは、緊急事態が発生し
た時、ロボットと電源との接続を切り離す。緊急停止ボ
タン３０はロボット制御装置に直接に取り付けられるこ
とが好ましい。

第３図に、案内、指示素子１６の１つの例が示されてい
る。素子１６は、例えば透明合成樹脂板３４に取り付け
られたソレノイド・コイル３２と複数個の操作キー３６
とを有する。素子１６はまた、ロボットが思わぬ運動を
することがないように、押しボタン・スイッチ３８をも
そなえている。

案内素子１６の上にまたバー・グラフ４０がそなえられ
ている。バー・グラフ４０は複数個の発光ダイオード（
ＬＥＤ）を有することが好ましい。

一時に点灯するＬＥＤの数はマトリックスの分解能の現
在のレベルを示す。

パネル１３と案内・指示素子１６の適切なキーとスイッ
チの１つの例が次の表に示されている。

それぞれのキーの詳しい機能の説明は後で行なう。

けれども、異なる機能または付加機能を実行するための
種々のキーを付加し、または交換によってそなえること
が可能であることがわかるであろう。

キーの配置場所は（パネル１３の上の時）ＣＰとして、
またはく案内素子１６の上の時）ＧＰＥとしてリストさ
れている。

表　　１ ＣＡＬＯＣＰ　　　ロボットの基準点に対応するために
マトリックス　　　　。

のＸ軸とｙ軸の基準点 （０，０）を定める。

ＣＡＬＺＣＰ　　　可能な最高点から作業表面の上の作
業距離までＺ 方向にロボツ１へ・アーム が移動する距離を定める。

Ｅ　　５ＴＯＰ　　ＣＰ　　　緊急停止Ｆｌ−Ｆ３　　
　ＣＰ　　　ユーザにより設定可能ＭＯＤＥ　　　　Ｇ
ＰＥ　　動作モードの変更、ジャンプまたは案内 ＜　　　　　　ＧＰＥ　　案内モードで分解能を低下さ
せる。

＞　　　　　　ＧＰＥ　　案内モードで分解能を増大さ
せる。

ＰＴＧ　　　　　ＧＰＥ　　案内モードを作紡させるの
に用いられる押ボタン 代作動機構スイッチ。

表　　■ 移動制御キー キー　　　　１逝　　　機　能 ＨＯＭＥ　　　　ＣＰ　　　ロボットをその出発位置、
すなわち、「ホーム」位 置に戻す。

→　　　　　ＣＰ　　ロボットを右へ（−Ｘ方向へ）移
動させる。

←　　　　　ＣＰ　　ロボットを左へ（＋Ｘ方向へ）移
動させる。

↑　　　　　ＣＰ　　ロボットを操作者から離れる方向
へ（−Ｙ方向へ） 移動させる。

↓　　　　　ＣＰ　　　ロボットを操作者に近づく方向
へ（＋Ｙ方向へ） 移動させる。

ｚｔ　　　　　　ｃｐ　　　ロボットを上方へ（＋Ｚ方
向へ）移動させる。

Ｚ↓　　　　　ＣＰ　　ロボットを下方へ＜−２方向へ
）移動させる。

ｕｏ　　　　　　ＣＰ　　　ロボット・アームに取り付
けられた工具を反時計 回りに回転させる。・ ｕ　ｏ　　　　　　ｃ　ｐ　　　ロボット・アームに取
り付けられた工具を時計回 りに回転させる。

Ｇ←→　　　　ＣＰ　　ロボット・アームに取り付けら
れた工具を操作す る（すなわちヘゲリッパ を開く）。

Ｇ→←　　　　ＣＰ　　　ロボット・アームに取り付け
られた工具を操作す る（すなわち、グリッパ を閉じる）。

ＪＬＪＭＰ　　　　ＧＰＥ　　ＧＰＥがパネルのマトリ
ックス表面上に指示して いる点に対応する作業包 絡線図上の点へロボット ・アームが直接に飛ぶ。

表　　■ 位置学習キー ・キー　　　　Ｖ　　　機　能 ０−９　　　　　ＣＰ　　　登録された位置のシリアル
ナンバ（すなわち、 ０＜Ｎ＜９９９９の範囲 内の番号）。

ＤＥＣＣＰ　　　存在するシリアルナンバを１だけ減す
ること。

ＩＮＣＯＰ　　　存在するシリアルナンバを１だけ増ず
こと。

ＣＬＲＣＰ　　　位置のクリア、すなわち、ロボット・
コンピュータ ・メモリから選定された 位置を消去する。

ＲＥＣＧＰＥ　　位置を記憶する、すなわち、ロボット
・コンピュ ータ・メモリに選定され た位置を記憶する。

ＶＥＲＣＰ　　　位置の検証、すなわち、ロボット・メ
モリに記憶 された位置を検証するた めにロボットをその現在 、ヵ１．。いえ、　　１ ヘジャンプさせる。

表工、表■および表■において、矢印で示された移動υ
制御キーについて次の点に注意されたい。　　　　□１
、キーを押す度に、案内素子１６上に選定された分解能
によって定められた量だけ、アームが移動する。

２、矢印の先端は操作者から見た時のロボットの移動方
向を示す。

３、軸に沿っての移動の方向はロボットの座標系、すな
わち、この場合には右手直角座標系に対しで定義される
。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　て４、運動
制御キーの場合、キーを押し続けることはキーをつぎつ
ぎに何回も押すことと同じであ　　　　□る。０．５秒
より長くキーを押すと、それはキ　　　　′−をもう１
回押したことになる。

好ましい実施例では、すべてのキーはばね作用のない（
触知感のない）平らな膜キーであるが、ブザーのような
可聴フィードバックがあることが好ましい。

さらに、好ましい実施例では、ブザー（図示されていな
い）がそなえられている。ブザーはキーを押した時に可
聴フィードバックを与える他に、操作上のエラーがあっ
た場合の警告信号にもなる。

本発明の特徴は、この位置教示装置は２つの動作モード
をもつことである。第１のモードは概略ジャンプ・モー
ドである。このモードにある時、作業表面上の要求され
た位置にほぼ近い作業包絡線図内の位置へ、ロボット・
アームが可能な最短距離でジャンプするように命令され
る。第２のモードは精密案内モードであって、このモー
ドでは、模擬された作業包絡線図とは関係なく、ロボッ
ト・アームは要求された精密な位置へ連続移動または比
較的小さな増分量移動で案内される。

本発明の位置教示装置の動作を第１図、第２図および第
３図を用いて説明する。特定のロボットまたは特定の機
械の作業包絡線図または作業部品の模擬体２０がマトリ
ックス１４の上に置かれる。

第２図に示されているように、ロボットに教えるべき必
要な位置は模擬体２０の上に示され、そしてそれらはそ
れに隣接してリストされた必要なシリアル・ナンバで指
示される。この装置の校正は、Ｃａ１０を押すことによ
り、マトリックスの（０，０）基準点を（第２図の４２
で示された）ロボットの基準点に整合させることにより
行なわれる。次に、ＨＯＭＥ命令でロボットをそのホー
ム位置に移動させることによって、この装置の検証を目
で見て行なう。このことにより、すべての通信線が正し
く接続されており、かつ、この装置が動作状態にあるこ
とが確認される。ＭＯＤＥスイッチは自動的に（省略時
解釈１１！［）ロボットをジャンプ・モードにする。

案内・指示素子１６がマトリックス１４の上に置かれ、
そのコイルの中心が模擬体の要求された位置に合わせら
れる。対応するシリアル・ナンバが数値キーバッドに手
動で入力される。案内装置のジャンプ・スイッチが押さ
れ、そして案内素子の位置がこの装置の電子装置によっ
て判定され、そして内部のマイクロプロセッサはそのデ
ータをロボット制御装置に送る。対応するロボット座標
が決定され、そしてロボット制御装置はロボット・アー
ムを案内素子の位置に対応する位置へ向けてジャンプさ
せる。ロボット・アームは、それまでいた位置から新た
に指示された位置へ、最短時間で到達できる経路を通っ
て、迅速に移動する。

ロボット・アームは、このジャンプ・モードのさい、作
業表面上のいろいろな障害物と衝突しないために、最大
の高さで移動することが好ましい。

それから、ロボット・アームは指示された位置のところ
で降下する。このことにより、実際の作業表面上の輪郭
線には関係なく、ロボット・アームが指示された位置へ
、最小の時間で到達できる経路に沿って、移動すること
ができる。このさいの降下距離は必要な時ＣＡＬ　　Ｚ
キーを用いて決定することができる。

ロボット・アームがジャンプ・モードで目的位置の近傍
にいったん到着すると、装置は案内モードに切り替えら
れる。この案内モードでは、ロボット・アームは精密な
目的位置まで連続移動する、または比較的小さな増分最
移動をする。案内素子１６のＭＯＤＥキーを押すと、ジ
ャンプ・モードから案内モードに変わる。案内素子１６
の上の分解能変更キーを使うことにより、必要な分解能
が設定される。このことは、マトリックス上の距離の１
単位とロボット座標系での移動距離の１単位との比の要
求された値が案内素子を通して入力されることを意味す
る。この結果は、バー・グラフ４０に表示される。

案内モードでは、案内素子１６は、ジャンプ・モードで
到達した近傍位置から精密位置へロボット・アームを直
接に案内する「マウス」機能を実行する。そのさい、デ
ィジタル化用マトリックスの多くの利用可能な分解能レ
ベルのうちの１つを選択することが好ましい。安全上の
見地から、案内モードでは、案内素子は押しボタン・キ
ーを押すことによってだけ作動することが好ましい。こ
のことにより、案内素子を不注意に動かすことにより、
ロボットが思わぬ運動をすることが防止される。

ジャンプ・モードでは、案内素子の位置と、およびホー
ム位置と作業包絡線図とに対するロボット・アームの対
応する位置とが、コンピュータで決定される。他方、案
内モードでは、案内素子の位置の変化が決定される。す
なわち、案内素子が最初の位置からどの方向にそしてど
の位移動したか、そしてロボット・アームがジャンプ・
モードで移動してきた位置からどの方向にそしてどの位
移動するかを決定する。したがって、案内モードでは、
マトリックス上の模擬体２０を基準として参照すること
は必要ない。ロボット・アームの位置は操作者が目で見
て調べ、そして必要な調整を行なう。

案内動作であるためには、案内素子１６のＭ　ＯＤ　Ｅ
キーが押されて、ジャンプ・モードから案内モードへ動
作モードが変更されなければならない。案内動作のさい
には、操作者はマトリックス１４の上のどこかに案内素
子を置く。そのさい、中心を最も自由に動かせる方向に
向けて置くことが好ましい。そして操作者は、ロボット
を動かしたいと思う方向に、案内素子を動かす。ロボッ
ト・アームが移動する距離は、選定された分解能に従っ
て、マトリックス上での指示・案内素子の移動距離に比
例するであろう。この分解能は、操作者が案内素子の上
のくキーおよび〉キーを使用することにより、いつでも
変更することができる。

例示された実施例では、操作者は１０個の逐次に変化す
る分解能レベルを使用することができる。

案内モードでは、もし作業表面が平面ならば、ロボット
は水平表面に沿って移動することが好ましい。もし作業
表面が平面でないならば、ロボット・アームの高さを、
Ｚアップ・キーおよび２ダウン・キーを使用することに
より、必要な時に必要な高さに調節することができる。

案内モードでは、ロボットの移動は連続移動であるよう
にもまたは増分量移動であるようにも、装置を設計する
ことができる。もしロボットを連続的に移動させる場合
には、押しボタン・キーが案内移動中はずつと押し続け
られ、そして案内素子の位置は、一定の時間的速さで、
例えば、１ミリ秒から２０ミリ秒に１回の割合で信号と
して送られる。操作者という人間が関与することにより
、実際のロボットの位置と案内素子の相対位はとの間に
ずれが起こりうる。このずれの原因はロボットの時定数
が比較的大きく、応答に遅延が生ずることと、学習プロ
グラムを実行する速度が小さいこととによる。このこと
については後で詳細に考察する。したがって、連続案内
モードでは、ロボツ１−・アームが遅れないようにする
ために、操作者は比較的ゆっくりとアームを移動させな
ければならない。

これと異って、案内素子を増分ｍ案内モードで設計する
ことができる。この場合には、操作者はロボット・アー
ムに、連続移動を命令する代りに要求された長さの増分
量のジャンプ移動を命令することができる。このことは
、案内素子を新しい位置に移動し、そしてＪｔＪＭＰキ
ーを押すことによって実行される。このことにより、そ
の瞬間の案内素子の位置が信号としてロボット制御装置
に送られ、そしてそれによりロボットが対応する悉だけ
移動する。

ロボット・アームがＸ軸とｙ軸について精密な　　　　
□目的位５にいったん案内されると、次に作業表面上の
高さくＺ方向）について必要な調整を行なうことができ
る。そのさい、アームに取り付けられた工具の向きの調
整がもし必要ならば、その調整も行なわれる。これらの
調整はパネル１３上の移動制御キーによって行なわれる
。要求された位置と向きがいったんえられると、記憶キ
ーを押すことにより、すべての座標とすべての他のパラ
メータが、ロボット制御装置メモリの中に記憶される。

これらのパラメータは位置のシリアル・ナンバと共に記
憶される。作業用ソフトウェアを実行するさいに、ロボ
ット制御装置がこれらのパラメータを使用することは可
能である。

位置が不正確に記憶された場合には、または作ｆｆ１（
１（（７）４１（７）　１−’：）ｔｆｉ＊”ｌ！、ｔ
ｎｔＣｊｌＪ＠Ｉ、Ａｉ、８８□］れた位置をロボット
制御装置メモリから消去することができる。この消去は
、その位置のシリアル・ナンバをキーバッド上に入力し
、そしてキャンセル・キーを押すことによって実行され
る。その後、このシリアル・ナンバは、もし必要ならば
、「再使用」することができる。すなわち、そのシリア
ル・ナンバをもつ位置に対し、新しい座標を記憶させる
ことができる。

位置の全系列がコンピュータ・メモリの中に逐次に記憶
された後、ロボット・アームが特定のシリアル・ナンバ
に対して正しい位置に到達することを確認するための検
証を行なうことができる。

要求された位置のシリアル・ナンバを入力しそしてＶＥ
Ｒボタンを押して検証命令を与えると、ロボット・アー
ムはそのシリアル・ナンバと共に記憶された座標と方位
に移動する。シリアル・ナンバを手動で逐次に増加また
は減少させそしてＶＥＲボタンを押すことにより、各位
置を逐次に検証することができる。または、装置に自動
検証機能を持たせることができる。この場合には、例え
ば、各シリアル・ナンバはその数値の順序で検証され、
そしてロボット・アームは操作者が目で見て確認するの
に十分な時間だけ各位置で一時停止しながら進む方式で
検証が行なわれる。

本発明の装置は位置教示ソフトウェアに従って動作する
。このソフトウェアは特定のロボットに対してはそれに
固有のものであり、そしてパネルとロボット制御装置と
の間のインタフェースとして働く。ロボットｉ！ｒｌｊ
御装置はこのソフトウェアを翻訳することができ、そし
てこの装置からの命令に従ってロボットが動作すること
ができる。代表的なソフトウェアのデータの流れ図が第
４図に示されている。第４図のキーは次の通りである。

第４図のキー ＤＩ−ＰＴＤ−トランスミツト・フレーム（）２−ＰＴ
Ｄ−メツセージ Ｄ３−移動一方向 Ｄ４−ＰＴＤ−座標 Ｄ５一作業包絡線図一寸法 Ｄ６−ロボット−速さ ＤＩ−アーム−座標 Ｄ８−運動−ステップ長さ Ｄ９−ＰＴＤ−分解能 Ｄ１〇−移動一方向 ［〕〕１１−位置−教示命 令１２−位置−アイデント １）１３−移動−命令 ＤＩ４−位置−アイデント ＤＩ５−アーム−現在位置 ［）１６−位置−座標 Ｆｌ−ロボット・パラメータ・リスト Ｆ２−位置リスト Ｐｌ−ＰＴＤ−通信ハンドラ Ｐ２−メツセージ・インタプリタ Ｐ３−スカラ Ｐ４−アーム−移動命令発生器 Ｐ５−位置ファイル・ハンドラ Ｐ６−ロボット移動制御装置 パネル１３と案内・指示素子１６との間位＠識別のため
の適当な装置がそなえることができる。

この装置は誘導方式、Ｙｐ電容量方式、光学方式、電機
磁気方式、またはその伯の方式を利用した装置であるこ
とができるが、これらに限られるわけではない。マトリ
ックスの上の案内素子の位置を識別するための１つの適
切な装置のブロック線図が第５図に示されている。

マトリックス５０が第５図に示されている。このマトリ
ックスはｙ軸に平行に配置された導電体５２のアレイと
、ｙ軸に平行に配置された導電体５４とを有する。導電
体５２は第１アナログ・セレクタ５６の入力に接続され
、そして導電体５４は第２アナログ・セレクタ５８の入
力に接続される。

パネル１３の中のマイクロプロセッサ６１によって作動
されるクロック６０によって、３つの異なる素子にタイ
ミング・パルスが供給される。第１は、番号６２で示さ
れた案内素子のコイルに各パルスが供給されることであ
る。パルスが存在すると、マトリックス導電体の中に極
性が誘起される。この極性の強さは、コイルの中心から
の導電体への距離によって変わる。第２は、おのおのの
パルスがカウンタ６４を進めることであり、このことは
導電体がサンプルされたことを示す。第３は、同時にパ
ルスをセレクタ５６およびセレクタ５８の中の１つに供
給することであり、このことにより、セレクタはカウン
タ６４に表示された内容に対応して１つの導電体５２ま
たは５４の走査を進める。

もし走査されている導電体の中に誘導電流が検出される
ならば、その信号はセレクタから、増幅器６６と、フィ
ルタおよび信号コンディショナ６８とを通って、ゼロ検
出器７ｏに送られる。このゼロ検出器７０で、検出され
た信号の極性が判定される。１つの導電体から隣接する
次の導電体へ走査が進み、この走査はコイル６２の中心
を通過するまで続く。コイルの一方側にある導電体はコ
イルの他方側にある１１重体とは異なる極性をもつであ
ろうから、コイルが通過する時、極性がゼロを通って変
化１°ることがゼロ検出器７ｏで検出されるであろう。

ゼロ検出器７０がこの極性の変化を検出した時、カウン
タ６４の進行を止める出力信号がえられる。

この工程がＸ軸とｙ軸の両方に沿って実行きれ、それぞ
れの軸について極性の変化がどこで起ったかが判定され
、それにより、案内素子の位置がマイクロプロセッサ６
１によって決定される。これらの座標はロボット制御装
置に送られる。ロボット制御装置はこれらの座標を適切
な尺度でロボット座標に変換し、そしてそれに対応しｔ
ロボット・アームが移動するように命令する。または、
案内素子の位置を識別する別の方法を用いることもでき
る。

前記実施例は例示のためであって、本発明はそれに限定
されるものでないことは当業者にはすぐに分かるであろ
う。本発明は特許請求の範囲によってのみ限定されるも
のである。

［発明の効果］ 本発明により、ロボット・アームを指示されたいろいろ
な位置へ迅速に、かつ、正確に案内することができる位
置教示装置とその方法がえられる。

要求された位置がタブレット上で指示され、このタブレ
ットからの信号により、ロボット・アームはまず指示さ
れた位置の近傍へ高速度でジャンプし、次に指示された
位置へゆっくりと精密に移動する。この精密移動のさい
、スケーリングの変更を行なうことができるので、指示
された位置へ極めて正確に到達することができる。本発
明による装置はジョイ・スティックのような機械装置を
用いていないので耐久性に優れ、また安全装置もそなえ
て運転の際の安全にも配慮されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例によって構成されそして
動作するロボット位置教示装置の概要図、第２図は第１
図の制御パネルとマトリックス表面の詳細平面図、 第３図は第１図の案内・指示装置の詳細図、第４図はロ
ボットの側から第１図の装置の動作を支援するソフトウ
ェアのデータ流れ図の概要図、第５図は案内・指示装置
と、マトリックスと、内部コンピュータが接続された位
置識別装置の１つの例のブロック線図。 ［符号の説明］ １２・・・ロボット制御装置 １４・・・電子マトリックス素子 １６・・・案内・指示素子

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディジタル化用タブレットの上の要求された点を
   指示する段階と、ロボット・アームを前記指示された点
   へ最良の経路を通つてジャンプさせる段階とを有するロ
   ボットを手動で案内する方法。
2. （２）ディジタル化用タブレットに沿つてカーソルを移
   動させることによりロボット・アームを案内する段階と
   、前記ロボット・アームを対応する方向に対応する距離
   だけ移動させる段階とを有するロボットを手動で案内す
   る方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項および第２項において、前
   記移動段階の前にスケーリングを変更する段階をさらに
   有するロボットを手動で案内する方法。
4. （４）特許請求の範囲第１項、第２項および第３項にお
   いて、ロボットが要求された位置に案内された後前記位
   置をロボット・メモリ内に記憶する段階をさらに有する
   ロボットを手動で案内する方法。
5. （５）電子マトリックス素子をロボット制御装置に接続
   する段階と、 作業表面上の要求された位置の近傍に対応する前記マト
   リックス素子の表面上の位置へ案内・指示素子を移動す
   る段階と、 前記マトリックス素子上の前記案内素子の位置を検出し
   、かつ、それに対応する出力信号を発生する段階と、 前記出力信号に応答して前記マトリックス素子上の前記
   案内・指示素子の位置に対応する作業包絡線図内の位置
   へロボット・アームを移動させる段階と、 を有する手動でロボットを案内する方法。
6. （６）特許請求の範囲第５項において、前記マトリック
   ス素子上の前記案内素子を検出する前記段階が 前記案内・指示素子が信号を発生する段階と、前記案内
   素子信号の位置を検出するために前記電子マトリックス
   素子を走査する段階と、 を有する手動でロボットを案内する方法。
7. （７）特許請求の範囲第５項および第６項において、ロ
   ボット・アームの前記移動段階が最良の経路を通つて指
   示された位置へ比較的高速度のジャンプで移動し、かつ
   、 ロボットの位置から要求された精密位置への作業表面上
   の位置の必要な変更に対応する方向と距離だけ前記マト
   リックス素子の表面に沿つて前記案内・指示素子を移動
   する段階と、 前記マトリックス素子の上の前記案内素子の位置の変化
   を検出し、かつ、それに対応する出力信号を発生する段
   階と、 前記出力信号に応答して前記マトリックス素子の上の前
   記案内・指示素子の位置の変更に対応する方向と距離だ
   けロボット・アームをその作業包絡線図の中の位置へ移
   動させる段階と、 をさらに有する手動でロボットを案内する方法。
8. （８）特許請求の範囲第５項、第６項および第７項にお
   いて、ロボットが案内された後ロボットが案内された位
   置をロボット・メモリ内に記憶する段階をさらに有する
   手動でロボットを案内する方法。
9. （９）作業包絡線図内の位置の近傍へロボット・アーム
   を最良の経路を通つて比較的大きな速度をもつたジャン
   プで選択的に移動させるための装置と、 作業包絡線図内の前記近傍位置から特定位置へロボット
   ・アームを増分量移動で選択的に移動させるための装置
   と、 を有する手動でロボットを案内する装置。
10. （１０）特許請求の範囲第９項において、前記装置のい
    ずれもが ロボット・制御装置に接続された電子マトリックス素子
    と、 前記マトリックス素子の表面上を移動することができる
    案内・指示素子と、 前記マトリックス素子の上の前記案内・指示素子の位置
    を決定し、かつ、それに対応する出力信号を発生するた
    めの装置と、 前記出力信号に応答して前記マトリックス素子の上の前
    記案内・指示素子の位置に対応するその作業包絡線図内
    の位置までロボット・アームが移動することを命令する
    装置と、 を有する手動でロボットを案内する装置。