JPS6243701A

JPS6243701A - ロボツト制御方式

Info

Publication number: JPS6243701A
Application number: JP60181711A
Authority: JP
Inventors: Azusa Nishida; 西田　梓
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Keiyo Engineering Co Ltd
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1987-02-25
Also published as: US4794547A

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】〔発明の利用分野〕本発明はロボット手首に固定された制御対象物たとえば
作業工具に形状誤差あるいは取付誤差が生じた場合であ
っても、ロボットのための予め教示された教示データを
利用できるようにしたロボット制御方式に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

ロボットはその手首に固定された制御対象物たとえば溶
接トーチの位置と姿勢を予め教示された教示データにも
とづいて制御する。したがって、制御対象物に形状１寸
法上の誤差があったり、あるいは制御対象物のロボット
手首に対する取付けが不過当であればもとの教示データ
が使えなくなる。このため、制御対象物の形状、寸法上
の誤差、あるいは取付誤差を除去する調整の作条が必要
となる。この調整作業には時間がかかる。この調整は制
御対象物に作用する物理的なものであって、特定な治具
ないしはゲージを必要とする。このため、物理的な調整
の作業を不要とし、また、できれば特定な治具、ゲージ
の使用を不要とすることが望まれる。

〔発明の目的〕

本発明はロボット手首に拘束された千片座穐系上の誤差
であって、ロボット手首に対する制御対象物の位置変化
を示す誤差ベクトルを演算し、記憶し、それを利用する
手段を備え、これＫよって、制御対象物を物理的に調整
しなくとも、もとの教示データを使ってロボット制御が
行えるようＫしたものである。

〔発明の概要〕

本発明はロボット手首に固定された制御対象物の位置お
よび姿勢を予め教示された教示データにもとづいて制御
するロボット制御方式をその前提とするものである。こ
の教示データには少な（とも位置と姿勢のデータが含ま
れるが、その教示の方法は任意でよい。ここに云う制御
対象物の位置とはその姿勢を変えても不変な制御対象点
の位置のことであって、その制御対象点は特定な制御対
象物と相対関係にある特定点として予め設定される。い
わゆる関節形のロボットではロボット駆動部の駆動量（
各関節の回転角）にもとづくロボット座標系の教示デー
タを採用することもある。この場合は形式的には位置と
姿勢のデータが区別できなくなるが、本発明適用上はこ
れでもかまわない。

本発明においてはロボット手首に拘束された手首座標系
上の誤差であって、ロボット手首に対する制御対象物の
位置変化を示す誤差ベクトルを演算する手段と、その演
算された誤差ベクトルを記憶する手段をもつ。ロボット
手首に拘束された手首座標系とはその座標軸がロボット
手首ないしはそれに固定された制御対象物と連動して勤
（ものである。したがって、ロボット手首とともに制御
対象物が動いても誤差ベクトルは変わらないが、ロボッ
ト手首に対する制御対象物の装置変化に応じて誤差ベク
トルも変化する。たとえば制御対象物として溶接トーチ
を想定し、その先端を制御対象点と仮定する。溶接トー
チをぶつけるとその形状が変化し、その先端の制御対象
点の位置も変化する。この変化が誤差ベクトルであって
、それは方向と長さをもった三次元のデータとなる。こ
のような誤差ベクトルはロボット手首上の古い制御対象
物を新品のものと交換した場合にも発生する。

本発明においては教示データ記憶手段の教示データおよ
び誤差ベクトル記憶手段の誤差ベクトルにもとづいて、
制御対象物に関する位置変化すなわち誤差を消去した、
ロボット駆動部のための指令値を演算する指令値演算手
段を備える。この指令値は、たとえば関節形ロボットで
は各関節（ロボット駆動部）における回転角指令値であ
る。教示データは一種の動作プログラムであって、各ス
テップにおける位置および姿勢のデータを含んでおり、
それらはステップの進行に応じて変化するが、指令値演
算に用いる誤差ベクトルは新たな誤差が生じない限り、
同−のデータが使える。

〔発明の実施例〕

以下、第１図の実施例について、その他の図面も参照し
ながら説明する。第１図のブロック６０はロボット本体
の駆動部であって、偏差計算回路５０、検出部７０とと
もに閉ループのサーボ制御回路を構成する。エンコーダ
のごとき検出部７０で駆動部６０の動作を検出し、その
今の出力値７２を指令値４５と比較し、その間の偏差量
５５が零にきるように駆動部６０を駆動する。これにと
もなって、第２図のθ、θ、θ３θ、θ、に相当する各
回転角が合目的に変化する。

第２図における前記のθ、θ、θ３θ番θ、は関節形ロ
ボットにおける各関節ないしはその回転角を示したもの
であって、またこれらは第１図の駆動部６０に該当する
。この例のロボット本体は５関節の５自由度のものであ
る。５１０は床面上に固定された固定ベース、５２０は
それに対してθ。

のよ５に回転する旋回ベース、５３０はθ、のように回
転する第１アーム、５４０はθ、のように回転する第２
アームである。５９０は第２アーム５４０に対してθ、
およびθ、のように回転するロボット手首であって、こ
れは５自由度ロボットの出力端に相当する。ロボット手
首５９０の７ランジには制御対象物６００が固定されて
いる。Ｐは制御対象点であって、ロボット手首５９０な
いしはそれに固定された制御対象物６００に対して予め
特定された関係に位置付けられている。この例では関節
θ、の回転軸上であって、別の関節０番の回転中心から
１．だけ離れたところに制御対象点Ｐが設定されている
。制御対象物６００はハンドないしはねじ締めドライバ
のような広義の作業工具であって、この実施例では溶接
トーチがこれに該当する。溶接トーチ６００の心線を規
定の長さだけ突出したときのその先端は制御対象点Ｐと
一致する。制御対象点Ｐは仮想のものであるが、以上の
ように制御対象物６００との関連において人がこれを目
視することが可能である。制御対象点Ｐは制御対象物６
０００位置変化を代表する点であって、前記のごとく駆
動部６０（θ、θ。

０３０番０５）を駆動することによって、制御対象物６
００のＰ点の位置ないしはＰ点回わりの姿勢を制御する
ことが可能となる。このような制御は第１図における教
示データ記憶手段１２０に予め教示された教示データに
したがって連続的に実行される。

教示データの教示について説明する。図外のロボット制
御盤ないしはティーチングボックスのキーボードを手動
操作することによって、たとえば第３図のワーク７００
との関連で制御対象点Ｐの位置、姿勢を合目的に位置づ
ける。第１図のブロック１０以下のステップがこれに該
当する。手動操作１０にともなって、必要な増分演算２
０が行われる。これは制御対象点Ｐの位置、姿勢を変更
するためのものであるが、この点の詳細については省略
する。増分演算２０の結果はレジスタ６０にセットされ
、ブロック４０で逆の座標変換が施され、指令値４５と
して出力される。このような手動モードで制御し、その
制御対象点Ｐに係る位置、姿勢が適当と判断したときＫ
はそれに応じた別の手動操作によって、検出部７０かも
のその時の出力データ７８を教示データないしはその一
部として記憶手段１２０ＶＣ取込む。

ここで、第４図を参照して誤差ベクトルについて説明す
る。第４図のＪは誤差ベクトルであって、点Ｐを始点と
し点Ｐ′を終点とした矢印で図示できる。点Ｐは旧制御
対象点、点Ｐ′は断制御対象点である。たとえば制御対
象物としての溶接トーチ６００を新品のものと交換した
り、あるいはこれをぶつけると、溶接トーチ６００との
関連では制御対象点が旧点Ｐから折点Ｐ′へ変化するこ
ととなる。これは溶接トーチ６００についての形状、寸
法誤差あるいは取付誤差がともなうためである。予め教
示された教示データ１２０をそのまま使って制御したの
では旧点Ｐの制御が実行されるので、これを折点Ｐ′へ
補正することが必要となる。第４図では誤差ベクトルＪ
が第２図の床面ないしは固定ベース５１０に拘束された
座標系）Ｑ’Ｚ　Ｋ表示されている。この座標系ＸＹＺ
を使うと、誤差ベクトルＪの座標を（Ｘｏ）’。

ｇｏ）として記述できる。このような表示の誤差ベクト
ルＪの座標［ＸｏｙｏＺｏ）はロボット手首５９０ない
しは制御対象物６００の姿勢変化に応じて変化する。

ここで、各種の座標系について説明する。前記のごとく
固定ベース５１０に拘束された座標系廟ｌがある。これ
は人が立体空間を観念するのＫもっとも適当なものであ
って、ここでは特に一般座標系という。同様にして、旋
回ペース５２０に拘束された座標系が考えられる。また
、第１アーム５３０、第２アーム５４０に拘束された座
標系も考えられる。さらに、関節θ番の出力軸に拘束さ
れた座標系も、ロボット手首５９０に拘束された座標系
も考えられる。最後の座標系のことをここでは特に手首
座標系という。手首座標系をＸ’Ｙ’Ｚ’とする。一般
座標系Ｘ′ＹＺから手首座標系Ｘ’Ｙ’Ｚ’までの間に
合計６ＷＡの座標系がある。これはロボット自由度数か
ら１を引いた数であり、そのいずれの座標系によっても
制御対象点ＰないしはＰ′の位置とその回わりの姿勢を
記述できる。誤差ベクトルＪについてもまった（同様で
ある。

ここで、各座標系の間の座標ｆ、換について考える。こ
こではすべて直交座標系とする。手首座標系Ｘ’Ｙ’Ｚ
’と一般座標系ｘｙｚとの間の座標変換はｉｌ１式のよ
うに示される。

ｉｌ１式におけるＸ＋’　Ｙｌ’　Ｚ＋’は手首座標Ｘ
’Ｙ’Ｚ’で示される任意の点の座標であり、Ｘ＋　’
ｈ　Ｚ＋は同点を一般座標系ＸＹＺかも見た座標である
。Ａ１〜Ａ、は各各、４行４列の座標変換行列であって
、それは次のように示される。なお、次式における１は
この実施例では１〜５のいずれかである。

上記（２）式において、６行３列の部分（Ｋ＋＋＋から
Ｋｓ３Ｉまで）は回転をあられす座標変換行列であり、
またＫ１１とに、、、とＫＪ４　＋は旧座標系から新座
標系への原点移動量を示す座標である。この間の原点移
動がなければそれらの係数はともに零となる。

（２）式について、もう少し補足して説明する。

（２）式における３行３列の部分をＲｉ（θｌ）であら
れし、Ｋ、、、とに！４１とＫＪ４　＋をＳｌであられ
すと、上記（２）式は形式的に次のように表示できる。

今、旧座標系から新座標系への変換が旧座標系における
Ｘ軸回わりの回転であるとすると、Ｒｉ（θｉ）は次の
（４）式の通りとなる。また、Ｘ軸回わりの回転であれ
ば（５）式、ｚ軸回わりの回転であれば（６）式のよう
になる。ただし、θｌはそれぞれの回転量であって、Ｒ
ｉ（θＩ）はθｉを変数とする関数と考える。

ここで、第２図のロボット本体についての座標変換行列
（Ａ１）について考えると、それは第６図のように整理
される。第６図の１−１のときの旧座標系は前記した一
般座標系である。また、ｉ　−５のときの新座標系は手
首座標系である。

第６図において、たとえば「原点はθ、」とあるのは、
その座標系の原点が関節θ、の中ノし・に存在すること
を意味している。また、たとえば「Ｚ軸回わりの０１の
回転」とは、その新座標系の各基準軸がその旧座標系に
おける基準軸２の回わりを回転し、その回転量はθ、で
ある、という意味である。第５図は第２図のロボット本
体との関連でひとつの座標系ｘ、ｙ、ｚを示したもので
あつて、１−１のときの旧座標系すなわち一般座標系と
一致する。また、この座標系ｘ、ｙ、ｚはθ、−〇のと
きの１−１における新座標系と一致する。さらにθ１−
０．θ、−０のときの１−２における新座標系とも一致
する。第６図において、たとえば１−３のときの旧座標
系から新座標系へ座標変換を行うための座標変換行列Ａ
３は次のようになる。

（方式（７）式において、ｔ、は第２図における第１アーム５
３０の長さであって、これは定数として扱える。したが
って、（７）式中の変数はθ８であるから座標変換行列
Ａｓを０３の関数と考えて、Ａ！　（θ３）の形式で記
述できる。同様にして、Ｃ１Ｉ式は次のようにあられせ
る。

第６図における１−５のときの新座標系すなわち手首座
標系（ｘ’、　ｙ’、　ｚ’　）の原点は制御対象点Ｐ
と一致する。点Ｐの座標（０，０，０）を一般座標系（
ｘ、ｙ、ｚ　）へ座標変換したときの座標値をＸｐｙＰ
ｚｐとすると、（８）弐に従って次のようになる。

（９）式の右辺は制御対象点Ｐの位置（ないしは姿勢）
をロボット本体における各関節（θ、〜θ、）の回転角
（０１〜θ、）で示したものであって、これは一種のロ
ボット座標系である。したがって、（９）式はその右辺
のロボット座標系から左辺の一般座標系へ変換するため
のひとつの座標変換式となる。このような座標変換を正
変換という。

第１図におけるブロック１３０は正変換を行うためのも
のであるが、ここでは（９）式を修正した次の６０式を
採用する。

α〔式における（　Ｘｏ’ｙｏ’Ｚｏ’　）は手首座標
系（Ｘ’Ｙ’Ｚ′）で示した誤差ベクトルであって、誤
差ベクトルＪが零のときは６０式は（９）式と一致する
。−万の（ｘｐｌ　ｙｐＪ　ｘｐｌ　）は断制御対象点
Ｐ′の位置（位置ベクトル）を一般座標系（罫ｚ）で示
したものである。（１式の演算を実行するためＫは、誤
差ベクトルＪのデータ（Ｘｏ’ｙｏ’Ｚｏ’　）を必要
とするが、これは誤差ベクトル記憶手段１１０　ＶＣ記
憶された誤差ベクトルＪＫよる。また、０１〜θ、のデ
ータも必要とするが、これは教示データ記憶手段１２０
のものを読み出して使う。

前記００式の誤差ベクトルＪを含む正変換について、第
２図、第６図にもとづき、また前記（４）式〜（６）式
を参照して具体的に計算すると次の通りとなる。

ｘ、’　−ｔＩＣＯ８ｅ、　ＳＩＮθ、　＋　ｔ３　Ｃ
０８ａ、　ＣＯ８θ、′−ｔ、ＣＯ８θ、ＳＩＮθ４’
＋Ｘ０・ＣＯＳθ、　ＣＯ８θ、’ｃｏｓθ。

−ｘ０’ＳＩＮθ、　ＳＩＮθ、　−ｙｏ’ＣＵ８θ、
　ＣＯＳθ、’ＳＩＮθ。

−ｙ０’ＳＩＮθ、　ＣＯＳθ、＋ｚ０’ＣＯ８θ、Ｓ
ＩＮθ、′αυ式％式％＋　ｙ６’ｃＯ８１９，Ｃ０８ｆ）、　＋　ｚ６’ｓＩ
Ｎθ、　８１Ｎｆ）、’　　ａ３　式ｚ、’　−ｚ、Ｃ
Ｏ８θ、　−ｔ、　５ＩＮａ、’　−ｔ、ＣＯ８θ、′
−ｘ６’５ＩＮｅ６’Ｃ０８ｅ、　＋　ｙ０’ＳＩＮθ
４’５ＩＮ９゜＋ｚＯ’Ｃ０８ｏ番′　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　α
ｌ　式ただし　　θＳ′−〇、＋θｇ　　　　　　　　
０４１式θ番″　θ鵞　＋　θ１　＋　θ４　　　　　
　　　　　　　　　　α９　式なお、ａυ〜峙式におい
て、回転角θ１およびθ番の代わりにα尋α３式のθ、
′および０４′を用いたのは、関節θ１およびθ４の駆
動部６ｏとなる各モータが第２図の旋回ベース５２０上
に固定され、その回転出力が図外の動力伝達伝達手段（
チェーン機構）を介して各関節θ１およびθ、へ伝達さ
れるようになっているためである。この場合における上
記各モータの回転角０３′およびθ、′はα◆式および
ａＳ式の通りとなる。

ここで、第１図のブロック１４０に示す補間演算につい
て説明する。教示データ（１２０）は制御対象物６００
の位置と姿勢を時系列に非連続的に示したものである。

このひとつのポイントと次のポイントとの間にいくつか
の補間点を補い、その間の動きをなめらかＫし、あるい
はその間の動作軌跡を特定する。このような補間演算の
形態としては直線補間あるいは円弧補間が多用される。

この点はこの実施例においてもまりた（同様であるが、
このような補間（１４０）は教示データ（１２０）と誤
差ベクトルＪ　（１１０）を前記０１式で正変換（１３
０）　シた後の、一般座標系（ｘｙｚ）のデータ１３５
にもとづいて行われる。一般座標系（入ＹＺ）によるこ
のデータはいわば教示点のデータであるが、これＫもと
づく補間点のデータもまた一般座標系（ｘｙｚ）のデー
タである。以上のような教示点、補間点を含む補間演算
手段１４０からの各出力データ１４５は前記レジスタ３
０にセットされろ。これ以降は手動操作の場合と類似で
あるが、この場合は教示データ１２０にもとづ（ロボッ
ト動作時のモード（自動動作モード）である。

ここで、ブロック４０における逆変換手段について改め
て説明する。正変換手段１３ＱＶＣよってα１式のｘ、
ｌｙ、ｌ　Ｚ、Ｉが求められる。これは新制御対象点Ｐ
′の位置データである。一般座標系（ｘｙｚ）によるこ
のデータの中には断制御対象点Ｐ′回わりの断制御対象
物６００の姿勢に関するデータが含まれておらず、この
意味では不完全なものである。

一般座標系（ｘｙｚ）による姿勢の記述としては、たと
えばＸ軸回わりの回転角とＸ軸回わりの回転角による手
法が知られている。しかして、その代わりＫＯポット座
標系（θ１θ！θ１０番θ、）における関節θ６θ、の
回転角θ、θ、でもあられせる。本冥施例は後者の方式
である。したがって、補間演算手段１４０からの出力デ
ータ１４５は正確には一般座標系（ＸＹＺ）で示される
Ｘｐ　’　Ｙｐ’　Ｚｐ’θ４θ、である。逆変換手段
４０では以上のデータが既知である状況のもとで、前記
００式を用い、残りの未知の関節（θ、θ、θ１）の回
転角（θ１θ、θ１）を求める。

第２図、第６図のものを基礎としてこの具体的な計算を
すると次の通りとなる。

ａｅ弐０９式０式上記αｅ式〜側弐における復号はロボット動作範囲内の
ものを選ぶ。また、未定義の変数は次の通りである。

Ｘω−ａ、　−ａ、　　　　　　　　　　　　６１１式
％式％（）以上の具体的な計算において回転角θ１およびθ番の代
わり罠、α瘤式、αＳ式の回転角θ、′およびθ、′を
用いたのは前記同様の理由によるものである。

次に、第１図におけるブロック１００の誤差演算手段に
ついて説明する。これは手首座標系上の誤差ベクトルＪ
を求めるものであって、００式における（　Ｘｏ’）’
ｏ’Ｚｏ’　）がこれに該当する。ここではα〔式をｆ
４）＋５１　＋６１式ないしは（７）式のレベルでとら
え、そこに＋１４１　ａｓ式を代入する。その結果、次
式が得られる。

内式におけるＢ＋（θ＋）−”＋（θ５）は（６）式と
同形の座標変換行列であって、θ、およびθ、をθ罠代
表させると次式の通りとなる。

また（至）式におけるＢｔ（θ言、Ｂ！（θ、）、Ｂ言
θ、′）は（５）式と同形の座標変換行列であって、θ
暑、０１′。

θ、′をθに代表させると次式の通りとなる。

ブロック１００では（ハ）式を基礎として誤差ベクトル
Ｊ　（Ｘｏ’ｙｏ’Ｚｏ’　）を求めるが、実際の演算
では一点多姿勢にともなう検出部７０からの出力データ
７４．７６をパラメータとして用いる。第１凶には詳し
、く示してないが、手動操作１０によって誤差ベクトル
測定のプログラムに分枝すると、オペレータは一点多姿
努の手動操作１０が求められる。方ベレータは制御対象
物６００の先の制御対象点Ｐをワーク７００上における
特徴点（たとえば位置の識別できる頂点とかコーナ）に
位置づけ、位置づけ完了後に区外のｉｙｔ認釦な押す。

これらの操作は前記した教示時のそれと類似である。オ
ペレータは以上の位置づけと確認の作業を繰り返えすが
、その度に制御対象物６００の姿勢を変更する。−万、
解認釦が押されると、検出部７０かものその時の出力デ
ータ７４（７６）が記憶手段８０（９０）に記憶される
。誤差ベクトル測定のプログラムが終了すると、誤差演
算１００が実行される。

一点多姿勢の操作にともなって、その姿勢の数に応じた
複数組のデータが記憶手段８０．９０に記憶される、少
なくとも、それは２組以上、好ましくほろ組以上である
。今、かりにその複数組のデータが次の通りであるとす
る。

υ、　＝　Ｋ、、　　　　　　θ、−に、。

θ、’ｍＫ、４　　　　　θ、’　−Ｋ、。

θ、　−Ｋ、、　　　　　　θ、　ｍ　Ｋ、。

以上の複数組のデータは制御対象点Ｐがともに同一位置
に位置づけられたときのものである。

このため、（ハ）式から（ｘ；　ｙｉ　ｚ；　）を消去
した次式が成立する。

Ｂ＋　（Ｋｎ　）・Ｂｌ　（Ｋ＋ｔ）・Ｌｔ　＋　Ｂ＋
　（Ｋｏ　）・Ｂｌ　（Ｋ＋ａ　）・Ｌ。

−Ｂ＋　（ＫＪ　・Ｂｌ　（ＫＪ　・Ｌｔ＋Ｂ−（Ｋｔ
、）　・Ｂｍ（Ｋｕ）　・Ｌｘ（至）式（至）式を（Ｘｏ’Ｙｏ’Ｚｏ’　）について整理する
と次のようになる。

Ｄ＝　Ｂ１（Ｋｏ　）・Ｂｌ　（Ｋ１４）　、Ｂ＋　（
Ｋｔ５）−Ｂ＋　（Ｋｉｔ　）・Ｂｌ　（Ｋｔ−・Ｂ＋
（Ｋｚｓ）Ｅ　　＝　　Ｂ、　（Ｋｉｔ　）　　・Ｂ、
（Ｋ宜、）・Ｌｍ　　　Ｂ＋　　（Ｋ、１　）　　・Ｂ
ｔ　　（Ｋ＋ｉ　）　　・Ｌ重子Ｂ、（Ｋｉｔ）　・瓜
（Ｋｕ）　・Ｌｓ　　Ｂ＋　（Ｋ＋＋　）　・Ｂｍ　（
Ｋ’ｓ）　・Ｌｓ十Ｂ＋　（Ｋｉｔ　）・Ｂｌ（Ｌａ）
・Ｂ＋　（Ｌｓ）・Ｌ。

Ｂ＋　（Ｋｎ　）・Ｂｌ　（Ｋｔ４）・Ｂ＋　（Ｋ＋ｓ
）・Ｂ４（ハ）式から（Ｘｏ’）’ｏ’Ｚｏ’　）を求
めると次のようになる。

（１）式は三元連立−次方程式となるので、これを解い
てＸｏ’　ｙｏ’　Ｚｏ’を求めることができる。この
結果は誤差ベクトル記憶手段１１Ｑに記憶される。

一点条姿勢の操作にともなう姿勢の変化がたまたま特異
な場合はたとえば（ト）式のＤとＥがともに零であると
きには誤差ベクトルＪは求まらない。このようなときに
は３組以上のデータを使用し、連立方程式の数を増せば
よい。

第１図における誤差ベクトルＪは正変換１３０と逆変換
４０のときに参照される。この点について少し補足する
。正変換１５０のときに参照される誤差ベクトルＪは教
示時における制御対象物６００に関する誤差ベクトルで
ある。一方、逆変換４０のときに参照されろ誤差ベクト
ルＪは動作時（教示データ１２０にもとづいた動作）に
おける制御対象物６００に関する誤差ベクトルである。

このため、それらの誤差ベクトルＪが一致しないとき（
たとえば教示データ１２０を生成した後で制御対象物を
ぶつけたり、あるいは新品のものと交換したとき）は二
種の誤差ベクトルＪを記憶手段１１０に記憶しておき、
それらを使い分けろことが必要となる。−万、誤差ベク
トルＪが同一のものであれば、その同じ誤差ベクトルＪ
が正変換１３０、逆変換４００両方に参照される。

これは−見するとプラスの補正後にマイナスの補正を行
い、結果を無にするように思えるが実際にはそうではな
い。第１図の補間１４０が直線補間であるとすると、誤
差ベクトルＪが存在する状況のもとでは、直線の軌跡を
たどるのは制御対象点の新点Ｐ′ではなく圏点Ｐとなる
。しかるに、正変換１３０と逆変換４０の際にたとえ同
一の誤差ベクトルＪであっても、それを参照した場合に
は初点Ｐ′の軌跡が直線となる。これは直線補間のケー
スであるが、その他のたとえば円弧補間のケースでも同
様であって、このとぎには圏点Ｐではなく初点Ｐ′の円
弧軌跡が保証される。

〔発明の効果〕

本発明は手首座標系上の誤差ベクトルを演算し、記憶す
る手段と、この誤差ベクトルを参照した指令値演算手段
等を備えたものであって、これによれば制御対象物に位
置誤差があろ場合であっても既存の教示データを有効に
活用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る’ａｌＪ＃方式を説明する流れ図
、第２図はロボット本体の機礪を示す略図第３因はその
手首部分を示す詳細図、第４図は誤差ベクトルを示す座
標図、第５図はロボット本体と座標系の関係を示す説明
図、第６図は座標変侠の過程を示す説明図である。図中の５９０はロボット手首、６００は制御対象物、Ｐ
は制御対象点（圏点）、Ｐ′は制御対象点（初点）、Ｊ
は誤差ベクトル、５５は指令値、６０は駆動部、７０は
検出部、１００は誤差ベクトル演算手段、１１０は誤差
ベクトル記憶手段、１２０は教示データ記憶手段、４０
は逆変換手段、１３０は正変換手段を示す。＄　　１　　図＄　６　図手続補正書（方式）％式％発１男の名称ロホソト制御方式ぞ山王をする行］Ｉ東のり　特許出願人と・　　吟　　　　５１０ｊｌＬ弐父；Ｆ　　口　　立
　　装　　作　　所名　称　　　　日立京葉エンジニア
リング株式会社代　　　理　　　人明細書全文補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】１、ロボット手首に固定された制御対象物の位置および
姿勢を予め教示された教示データにもとづいて制御する
ロボット制御方式において、ロボット手首に拘束された
手首座標系上の誤差であって、ロボット手首に対する制
御対象物の位置誤差を示す誤差ベクトルを演算する手段
と、この演算された手首座標系上の誤差ベクトルを記憶
する記憶手段と、教示データ記憶手段の教示データおよ
び前記誤差ベクトル記憶手段の誤差ベクトルにもとづい
て、制御対象物に関する前記の位置誤差を消去した、ロ
ボット駆動部のための指令値を演算する指令値演算手段
を備えたことを特徴とするロボット制御方式。２、ロボット駆動部の動作を検出する検出部からの出力
データにもとづいて手首座標系上の誤差ベクトルを演算
する手段を備えた特許請求の範囲第１項記載のロボット
制御方式。３、制御対象物の位置を変えずに、その姿勢を変更した
ときの検出部からの出力データにもとづいて手首座標系
上の誤差ベクトルを演算する手段を備えた特許請求の範
囲第２項記載のロボット制御方式。４、ロボット駆動部の駆動量にもとづくロボット座標系
の教示データと手首座標系による誤差ベクトルとから直
交座標等の一般座標系のデータへ正の座標変換を行う正
変換手段と、正変換手段の出力データにもとづいて補間
演算を施す補間手段と、補間手段の出力データと手首座
標系による誤差ベクトルとから、ロボット座標系のデー
タであってロボット駆動部のための指令値となるデータ
へ逆の座標変換を行う逆変換手段とを含む指令値演算手
段を備えた特許請求の範囲第１項記載のロボット制御方
式。５、正変換手段で参照する誤差ベクトルを教示データ生
成時のものとし、逆変換手段で参照する誤差ベクトルを
前記教示データにもとづくロボット動作時のものとした
特許請求の範囲第４項記載のロボット制御方式。