JPS6255711A - 移動体の経路教示方法 - Google Patents
移動体の経路教示方法Info
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- JPS6255711A JPS6255711A JP60196267A JP19626785A JPS6255711A JP S6255711 A JPS6255711 A JP S6255711A JP 60196267 A JP60196267 A JP 60196267A JP 19626785 A JP19626785 A JP 19626785A JP S6255711 A JPS6255711 A JP S6255711A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- G05B19/21—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
- G05B19/23—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
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- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/34101—Data compression, look ahead segment calculation, max segment lenght
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Robotics (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Numerical Control (AREA)
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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
本発明は移動体を動かし、この移動体が移動した経路上
の点を順次記憶し、次にはこの記憶を順次読み出して、
この記憶に基いて移動体を動かすようにした移動体の経
路教示方法に関するものである。
の点を順次記憶し、次にはこの記憶を順次読み出して、
この記憶に基いて移動体を動かすようにした移動体の経
路教示方法に関するものである。
本発明の移動体として工業用ロボットやある種の工作機
械などが考えられるが、以下の説明では移動体は工業用
ロボットとして説明する。
械などが考えられるが、以下の説明では移動体は工業用
ロボットとして説明する。
従来の技術
従来用いられていた工業用ロボットの教示方法は、工業
用ロボットの経路制御対象部が一定距離以上動く毎に、
その点を記憶するか、あるいは一定時間毎に経路制御対
象部の位置を記憶し、再生時はそれらの記憶された点の
間を直線で再生する。
用ロボットの経路制御対象部が一定距離以上動く毎に、
その点を記憶するか、あるいは一定時間毎に経路制御対
象部の位置を記憶し、再生時はそれらの記憶された点の
間を直線で再生する。
このため、教示点間の間隔は相轟細かくしないと再生精
度が劣化する。したがって、再生精度の劣化を防ぐため
には多数の経路位置データを必要とし、大容量の記憶装
置が必要となる。
度が劣化する。したがって、再生精度の劣化を防ぐため
には多数の経路位置データを必要とし、大容量の記憶装
置が必要となる。
一方、このような記憶容量の問題を解消する試みとして
、特開昭５６−１１４６８５号公報に示すものがある。
、特開昭５６−１１４６８５号公報に示すものがある。
この開示技術では、最も新しく記憶した第１点と、この
第１点を記憶する直前に記憶した第２点とを直線で結ぶ
延長線から、ロボットの経路教示対象部が一定距離以上
離れたときに、その経路制御対象部の位置を、第１点の
次にロボット手先が通る第３点として記憶するようにし
て、経路制御対象部が経路教示時に直線上、あるいは直
線に近い線上を移動しているときには記憶手段には経路
制御対象部の位置に関する書き込みは行なわれず、した
がって記憶手段の記憶容量を無駄なく有効に使用できる
ものである。
第１点を記憶する直前に記憶した第２点とを直線で結ぶ
延長線から、ロボットの経路教示対象部が一定距離以上
離れたときに、その経路制御対象部の位置を、第１点の
次にロボット手先が通る第３点として記憶するようにし
て、経路制御対象部が経路教示時に直線上、あるいは直
線に近い線上を移動しているときには記憶手段には経路
制御対象部の位置に関する書き込みは行なわれず、した
がって記憶手段の記憶容量を無駄なく有効に使用できる
ものである。
しかしながら、この開示技術でも、再生は直線の折れ線
で近似するため、誤差の許容値Δ２を小さくしようとす
ると、複雑な形状（特に曲線部の多い形状）では相当多
数の点を記憶しなければならず、直線部では記憶容量が
節約できる反面、適用しうる形状に制限がある。
で近似するため、誤差の許容値Δ２を小さくしようとす
ると、複雑な形状（特に曲線部の多い形状）では相当多
数の点を記憶しなければならず、直線部では記憶容量が
節約できる反面、適用しうる形状に制限がある。
また、記憶容量の問題を解消する他の試みとして、特開
昭５８−１７６７０５号公報に示すものがある。この開
示技術では、仮記憶手段に記憶した現在の最、も新しい
点Ｐｎ−１から工業用ロボットの現在位置Ｐまでの距離
ｆｉｆｔ演算し、該距離１が予め定めたピッチ２゜に達
した時その点Ｐｎを前記仮記憶手段に記憶するとともに
、前記点Ｐｎ−１の１つ前に記憶した点Ｐ。−１を結ん
だ線と点Ｐｎ−１と前記点Ｐｎとを結んだ線とのなす角
αｎを前記点Ｐユと対をなすデータとして前記仮記憶手
段に記憶し、順次仮記憶された前記角α１のうち最も古
い角α１ と前記角αユとの差が予め定めた許容差Δα
よりも大きくなった時に、最も古い点Ｐ。
昭５８−１７６７０５号公報に示すものがある。この開
示技術では、仮記憶手段に記憶した現在の最、も新しい
点Ｐｎ−１から工業用ロボットの現在位置Ｐまでの距離
ｆｉｆｔ演算し、該距離１が予め定めたピッチ２゜に達
した時その点Ｐｎを前記仮記憶手段に記憶するとともに
、前記点Ｐｎ−１の１つ前に記憶した点Ｐ。−１を結ん
だ線と点Ｐｎ−１と前記点Ｐｎとを結んだ線とのなす角
αｎを前記点Ｐユと対をなすデータとして前記仮記憶手
段に記憶し、順次仮記憶された前記角α１のうち最も古
い角α１ と前記角αユとの差が予め定めた許容差Δα
よりも大きくなった時に、最も古い点Ｐ。
と最新の点Ｐユとこの２点の中間の他の１点Ｐｍとの合
計３点の位置データを本記憶手段に転送し、再生時に円
弧補間する位置データとして記憶する一方、前記仮記憶
手段には前記最新の点Ｐｎおよび角α、のデータを初期
値Ｐ１．α１として残し他のデータは全て消却するよう
にして、教示を進めてゆくもので、経路をある範囲内の
曲率をもった部分に分割し、この分割されたそれぞれの
経路を円弧補間することによって、曲線部の多い複雑な
形状でも少ない記憶容量を実現しようとするものである
。
計３点の位置データを本記憶手段に転送し、再生時に円
弧補間する位置データとして記憶する一方、前記仮記憶
手段には前記最新の点Ｐｎおよび角α、のデータを初期
値Ｐ１．α１として残し他のデータは全て消却するよう
にして、教示を進めてゆくもので、経路をある範囲内の
曲率をもった部分に分割し、この分割されたそれぞれの
経路を円弧補間することによって、曲線部の多い複雑な
形状でも少ない記憶容量を実現しようとするものである
。
しかしながら、この開示技術では、仮記憶手段に記憶し
た最も古い点Ｐ１から現在の最も新しい点Ｐｎ−１さら
には前記Ｐｎ点までのｎ点とそれらと対をなす角α１か
らαｎを仮記憶手段に記憶しておく必要があり、経路中
に相当距離の円弧あるいは曲率の変化の少ない経路部分
が存在した場合にはこの仮記憶手段自体が大きな記憶容
量を持つ必要が生じ、総記憶容量を著しく減少させるに
は至らないと考えられる。また、この開示技術では経路
をいくつかの円弧で近似していくことになるが、隣り合
った円弧どうしが滑らかにつながる可能性はないといっ
てよく、この経路の方向の不連続点でロボットの動特性
上、経路制御対象部に振動等が生じる可能性が出てくる
。
た最も古い点Ｐ１から現在の最も新しい点Ｐｎ−１さら
には前記Ｐｎ点までのｎ点とそれらと対をなす角α１か
らαｎを仮記憶手段に記憶しておく必要があり、経路中
に相当距離の円弧あるいは曲率の変化の少ない経路部分
が存在した場合にはこの仮記憶手段自体が大きな記憶容
量を持つ必要が生じ、総記憶容量を著しく減少させるに
は至らないと考えられる。また、この開示技術では経路
をいくつかの円弧で近似していくことになるが、隣り合
った円弧どうしが滑らかにつながる可能性はないといっ
てよく、この経路の方向の不連続点でロボットの動特性
上、経路制御対象部に振動等が生じる可能性が出てくる
。
発明が解決しようとする問題点
上記の如〈従来の技術では、実質的に記憶容量の節約を
飛躍的に向上させるには至らず、また経。
飛躍的に向上させるには至らず、また経。
路をいくつかの部分に定められた方法で分割し、それら
の部分を直線補間あるいは円弧補間するが、隣り合った
補間直線同士あるいは補間円弧同士は接続点で方向が不
連続であり、ロボットの動特性上、振動等の発生する要
因となる可能性が存在する０ 本発明は上記問題点に鑑み、教示経路の再生精度をほと
んど劣化させることなく記憶容量の減少を図り、再生経
路の方向が連続で滑らかである移動体の経路教示方法を
提供するものである。
の部分を直線補間あるいは円弧補間するが、隣り合った
補間直線同士あるいは補間円弧同士は接続点で方向が不
連続であり、ロボットの動特性上、振動等の発生する要
因となる可能性が存在する０ 本発明は上記問題点に鑑み、教示経路の再生精度をほと
んど劣化させることなく記憶容量の減少を図り、再生経
路の方向が連続で滑らかである移動体の経路教示方法を
提供するものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の移動体の経路教示
方法は、記憶した最も新しい２１点から移動体の現在位
置Ｐｎ点までの経路の長さＳど直線距離２の差が判定長
さｄより大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Ｐ
ｎ点を前記２１点の次の点として記憶し、さらに移動体
がＰｎ点から微小距離離れた次のサンプリング点Ｐｎ＋
１ に位置したとき、２１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ
点とＰｎ＋１点を結ぶ直線のなす角θを演算し、該角θ
が予め定めたり判定角ａより小さい場合には、Ｐｎ＋１
点を前記Ｐｎ点の次の点として記憶し、次にＰｎ＋１点
を初期位置２１点に更新し、前記角θが判定角ａより大
きい場合には、Ｐｎ点を初期位置Ｐ１点に更新して教示
を進めてゆき、記憶した経路上の点を再生時の位置デー
タとするものである０ 作 用 本発明は上記した方法により、２１点からＰｎ点までの
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいは２１点からＰｎ
＋１点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経
路教示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる
とともに、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量
でかつ再生時には経路の方向の連続的な滑らかな軌跡を
実現できる。また、経路途中に比較的急激に屈曲する場
所が存在する場合においても、経路長さＳと直線距離２
を比較しているので前記屈曲場所の近傍に少くとも１点
Ｐｎの位置データを記憶し、さらに判定角度ａによる記
憶是非の判断によって前記屈曲場所付近の経路の変化角
度ＺＰ１ＰｎＰｎ＋、が大きいとき、前記屈曲場所近傍
に他の１点りｎ＋１ を記憶することになる。
方法は、記憶した最も新しい２１点から移動体の現在位
置Ｐｎ点までの経路の長さＳど直線距離２の差が判定長
さｄより大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Ｐ
ｎ点を前記２１点の次の点として記憶し、さらに移動体
がＰｎ点から微小距離離れた次のサンプリング点Ｐｎ＋
１ に位置したとき、２１点とＰｎ点を結ぶ直線とＰｎ
点とＰｎ＋１点を結ぶ直線のなす角θを演算し、該角θ
が予め定めたり判定角ａより小さい場合には、Ｐｎ＋１
点を前記Ｐｎ点の次の点として記憶し、次にＰｎ＋１点
を初期位置２１点に更新し、前記角θが判定角ａより大
きい場合には、Ｐｎ点を初期位置Ｐ１点に更新して教示
を進めてゆき、記憶した経路上の点を再生時の位置デー
タとするものである０ 作 用 本発明は上記した方法により、２１点からＰｎ点までの
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいは２１点からＰｎ
＋１点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経
路教示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる
とともに、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量
でかつ再生時には経路の方向の連続的な滑らかな軌跡を
実現できる。また、経路途中に比較的急激に屈曲する場
所が存在する場合においても、経路長さＳと直線距離２
を比較しているので前記屈曲場所の近傍に少くとも１点
Ｐｎの位置データを記憶し、さらに判定角度ａによる記
憶是非の判断によって前記屈曲場所付近の経路の変化角
度ＺＰ１ＰｎＰｎ＋、が大きいとき、前記屈曲場所近傍
に他の１点りｎ＋１ を記憶することになる。
ＺＰ、ＰｎＰｎ＋１＝３０°で直線が交わるような経路
の場合、経路長さＳと直線距離１の比較によって屈曲場
所の頂点近傍に１点Ｐｎを記憶しただけな近で大きく膨
らむが、判定角度αによる記憶是非の判断でＰｎ＋１
の点、も記憶されるとアキブの方法による再生経路は精
度よく／Ｐ１ＰｎＰｎ＋１＝３００で直線が急激に屈曲
したような経路にも一致するっ実施例 以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
の場合、経路長さＳと直線距離１の比較によって屈曲場
所の頂点近傍に１点Ｐｎを記憶しただけな近で大きく膨
らむが、判定角度αによる記憶是非の判断でＰｎ＋１
の点、も記憶されるとアキブの方法による再生経路は精
度よく／Ｐ１ＰｎＰｎ＋１＝３００で直線が急激に屈曲
したような経路にも一致するっ実施例 以下本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
第２図において、Ａは工業用ロボッ、トの本体であり、
１はベース、２は回転テーブルである。回転テーブル２
の囲りに歯３が設けられる。一方、ベース１に電動機４
を固定し、これにピニオンギヤ６を直結する。そしてピ
ニオンギヤ５と歯３とを噛合させ、回転テーブル２が垂
直旋回軸を中心する。油圧アクチュエータ７のヘッド８
をビン９で回転テーブル２に枢着し、ロッド１ｏをビン
１１で第１アーム６に枢着する。そして油圧アクチュエ
ータ７で第１アーム６を矢印で示すφ方向へ旋回、でき
るようにする。第１アーム６に第２アーム１２をビン（
図示せず）で枢着する。油圧アクチュエータ１３のヘッ
ド１４をビン１６により第１アーム６に枢着し、ロッド
１６をビン１７により第２アーム１２に枢着する。そし
て油圧アクチュエータ１３で第２アーム１２を矢印ψ方
向へ旋回可能とする。第２アーム１２の先端に水平旋回
軸を有し矢印α方向に旋回可能な第１揺動モータ１８を
鰻ける。第１揺動モータ１８に第２揺動モータ１９を取
りつける。この第２揺動モータ１９は第１揺動モータ１
８の揺動軸に対して直角をなす揺ル剤の塗布ガ／２１を
保持する。
１はベース、２は回転テーブルである。回転テーブル２
の囲りに歯３が設けられる。一方、ベース１に電動機４
を固定し、これにピニオンギヤ６を直結する。そしてピ
ニオンギヤ５と歯３とを噛合させ、回転テーブル２が垂
直旋回軸を中心する。油圧アクチュエータ７のヘッド８
をビン９で回転テーブル２に枢着し、ロッド１ｏをビン
１１で第１アーム６に枢着する。そして油圧アクチュエ
ータ７で第１アーム６を矢印で示すφ方向へ旋回、でき
るようにする。第１アーム６に第２アーム１２をビン（
図示せず）で枢着する。油圧アクチュエータ１３のヘッ
ド１４をビン１６により第１アーム６に枢着し、ロッド
１６をビン１７により第２アーム１２に枢着する。そし
て油圧アクチュエータ１３で第２アーム１２を矢印ψ方
向へ旋回可能とする。第２アーム１２の先端に水平旋回
軸を有し矢印α方向に旋回可能な第１揺動モータ１８を
鰻ける。第１揺動モータ１８に第２揺動モータ１９を取
りつける。この第２揺動モータ１９は第１揺動モータ１
８の揺動軸に対して直角をなす揺ル剤の塗布ガ／２１を
保持する。
第１図に示す、位置検出手段２２，２３，２４゜２６お
よび２６を設け、ベース１に対する回転テーブル２の姿
勢θ、回転テーブル２．に対する第１アーム６の姿勢φ
、第１アーム６に対する第２アーム１２の姿勢ψ、第２
アーム１２に汽する第１揺動モータ１８の姿勢ａ１第１
揺動モータ１８に１対する第２揺動モータ１９の姿勢β
を夫々検出するようにする。
よび２６を設け、ベース１に対する回転テーブル２の姿
勢θ、回転テーブル２．に対する第１アーム６の姿勢φ
、第１アーム６に対する第２アーム１２の姿勢ψ、第２
アーム１２に汽する第１揺動モータ１８の姿勢ａ１第１
揺動モータ１８に１対する第２揺動モータ１９の姿勢β
を夫々検出するようにする。
第１図において、２７は判定長さ値設定手段、２８は判
定角度値設定手段、２９は記憶手段、３゜は経路長さ記
憶手段、３１は現在位置Ｐ 点の１つ前にサンプリング
されたＰｎ−１点の記憶手段、３２はマイクロコンピュ
ータ等の演算処理手段である。記憶手段２９は、再生時
にアキマの方法で補間するための位置データとして、後
述する経路上の特定の点を記憶する。
定角度値設定手段、２９は記憶手段、３゜は経路長さ記
憶手段、３１は現在位置Ｐ 点の１つ前にサンプリング
されたＰｎ−１点の記憶手段、３２はマイクロコンピュ
ータ等の演算処理手段である。記憶手段２９は、再生時
にアキマの方法で補間するための位置データとして、後
述する経路上の特定の点を記憶する。
演算処理手段３２は位置検出手段２２〜２６の出力を受
けて塗布ガン２１の現在位置Ｐｎを演算する。また、記
憶手段２９から該記憶手段２９が記憶している最も新し
い点Ｐ１ の位置データを読み出し、この点Ｐ１ と
現在位置Ｐｎ点との間の直線距離２を演算する。ここで
現在位置Ｐ 点は点Ｐｌ から数えて第ｎ番目のサンプ
リング点であり、経路データのサンプリングは塗布ガン
２１が一定距離以上動く毎に行なう。現在位置Ｐ 点の
１つ前にサンプリングしたＰニー１点の記憶手段３１か
ら該Ｐｎ−１の記憶手段が記憶しているＰｎ−１点位置
データを読み出し、この点Ｐニー、と現在位置Ｐｎ点と
の間の経路の長さＳ′ヲ演算し、経路長さ記憶手段３ｏ
から該経路長さ記憶手段が記憶しているＰ１点とＰｎ−
１点間の経路の長さＳを読み出し、この経路の長さＳ′
にＰニー、点とＰｎ点との経路の長さＳ′ヲ加えたもの
を２１点とＰｎ点との間の経路の長さとして経路長さ記
憶手段に書き込んで経路長さＳを更新する。また、現在
位置Ｐｎ点の位置データを前記Ｐｎ−１点の記憶手段３
１に書き込んでおく。更新された経路の長さＳと直線距
離りの差が判定長さ値設定手段２７から得た判定長さｄ
の値より大きくなる場合には、移動体の現在位置Ｐｎ点
を２１点の次の点として記憶手段２９に書き込むととも
に、経路長さ記憶手段３ｏの記憶内容を０にリセットし
ておく。さらに塗布ガン２１がＰｎ点から微小距離動喜
、記憶されたＰｎ点の次のサンプリング点Ｐｎ＋１ に
位置したとき、位置検出手段２２〜２６の出力を受けて
塗付ガ、ン点とＰｎ点を〆直線とＰｎ点とＰｎ＋１点を
結ぶ直° 線のなす角θ・を演 算し、該角θが判定角度設定手段２８から得た判定角ａ
より小さい場合には、Ｐｎ＋１点をＰｎ点の次の点とし
て記憶手段２９に記憶し、かっＰｎ＋１劇初期値Ｐ１
とし、前記角θが判定角ａより大きい場合にはＰｎ点
を初期値Ｐ１ とし、かつ前記Ｐｎ点とＰｎ＋１点の
間の経路の長さを演算し経路長さ記憶手段に書き込む。
けて塗布ガン２１の現在位置Ｐｎを演算する。また、記
憶手段２９から該記憶手段２９が記憶している最も新し
い点Ｐ１ の位置データを読み出し、この点Ｐ１ と
現在位置Ｐｎ点との間の直線距離２を演算する。ここで
現在位置Ｐ 点は点Ｐｌ から数えて第ｎ番目のサンプ
リング点であり、経路データのサンプリングは塗布ガン
２１が一定距離以上動く毎に行なう。現在位置Ｐ 点の
１つ前にサンプリングしたＰニー１点の記憶手段３１か
ら該Ｐｎ−１の記憶手段が記憶しているＰｎ−１点位置
データを読み出し、この点Ｐニー、と現在位置Ｐｎ点と
の間の経路の長さＳ′ヲ演算し、経路長さ記憶手段３ｏ
から該経路長さ記憶手段が記憶しているＰ１点とＰｎ−
１点間の経路の長さＳを読み出し、この経路の長さＳ′
にＰニー、点とＰｎ点との経路の長さＳ′ヲ加えたもの
を２１点とＰｎ点との間の経路の長さとして経路長さ記
憶手段に書き込んで経路長さＳを更新する。また、現在
位置Ｐｎ点の位置データを前記Ｐｎ−１点の記憶手段３
１に書き込んでおく。更新された経路の長さＳと直線距
離りの差が判定長さ値設定手段２７から得た判定長さｄ
の値より大きくなる場合には、移動体の現在位置Ｐｎ点
を２１点の次の点として記憶手段２９に書き込むととも
に、経路長さ記憶手段３ｏの記憶内容を０にリセットし
ておく。さらに塗布ガン２１がＰｎ点から微小距離動喜
、記憶されたＰｎ点の次のサンプリング点Ｐｎ＋１ に
位置したとき、位置検出手段２２〜２６の出力を受けて
塗付ガ、ン点とＰｎ点を〆直線とＰｎ点とＰｎ＋１点を
結ぶ直° 線のなす角θ・を演 算し、該角θが判定角度設定手段２８から得た判定角ａ
より小さい場合には、Ｐｎ＋１点をＰｎ点の次の点とし
て記憶手段２９に記憶し、かっＰｎ＋１劇初期値Ｐ１
とし、前記角θが判定角ａより大きい場合にはＰｎ点
を初期値Ｐ１ とし、かつ前記Ｐｎ点とＰｎ＋１点の
間の経路の長さを演算し経路長さ記憶手段に書き込む。
以下同様に繰り返し、経路の長さＳと直線距離２の差が
判定長さｄよりよりも大きくなった時点で、Ｐｎ点を記
憶手段２９に格納してゆき、格納したＰｎ点の次のサン
プリング点Ｐｎ＋１ についても前記角θが判定角αよ
り小さい場合は記憶手段２９に格納してゆく。
判定長さｄよりよりも大きくなった時点で、Ｐｎ点を記
憶手段２９に格納してゆき、格納したＰｎ点の次のサン
プリング点Ｐｎ＋１ についても前記角θが判定角αよ
り小さい場合は記憶手段２９に格納してゆく。
さて、位置検出手段２２〜２６の出力θ、φ。
ψ、α、βの値から塗布ガン２１の先端の直交座標上で
の値ｘｎ、Ｙｎ、ｚｎ（なお、Ｐｎ（ｘｎ。
の値ｘｎ、Ｙｎ、ｚｎ（なお、Ｐｎ（ｘｎ。
Ｙｎ、Ｚｎ）である）は、
で求めることができる。逆に直交座標上での値−９Ｙｎ
、ｚｎからθ、φ、ψＩ”ｌβの値は、で求めることが
できる。なお、Ａは工業用ロボットの構成で決まる行列
であり、Ａ−はＡの逆行列である。また、点Ｐ１と点Ｐ
、ｎを結ぶ直線と点Ｐｎと点Ｐｎ＋１ を結ぶ直線のな
す角θは、３点Ｐ１゜ＰｎＩＰｎ＋１の各ｘ、ｙ、ｚの
値から求まる。
、ｚｎからθ、φ、ψＩ”ｌβの値は、で求めることが
できる。なお、Ａは工業用ロボットの構成で決まる行列
であり、Ａ−はＡの逆行列である。また、点Ｐ１と点Ｐ
、ｎを結ぶ直線と点Ｐｎと点Ｐｎ＋１ を結ぶ直線のな
す角θは、３点Ｐ１゜ＰｎＩＰｎ＋１の各ｘ、ｙ、ｚの
値から求まる。
次に、第３図の教示経路Ｕに沿って教示する具体例を説
明する。第２図に示した工業用ロボット本体Ａの先端部
に力を加えて動かすか、または遠隔操作して、塗布ガン
２１を動かす。塗布ガン２の先端が最初の点Ｐ にある
とき、この点Ｐ１ の位置データをまず記憶手段２９に
記憶する。また、経路長さ記憶手段３ｏの内容を０にリ
セットし、点Ｐ の記憶手段３１に点Ｐ１ の位置デ
ータを書き込む。塗布ガン２１が点Ｐ２に動いたとき、
記憶手段２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読み
だし直線距離ｐ１ｐ２（＝ｆｉ ）を演算する。
明する。第２図に示した工業用ロボット本体Ａの先端部
に力を加えて動かすか、または遠隔操作して、塗布ガン
２１を動かす。塗布ガン２の先端が最初の点Ｐ にある
とき、この点Ｐ１ の位置データをまず記憶手段２９に
記憶する。また、経路長さ記憶手段３ｏの内容を０にリ
セットし、点Ｐ の記憶手段３１に点Ｐ１ の位置デ
ータを書き込む。塗布ガン２１が点Ｐ２に動いたとき、
記憶手段２９に記憶されている最も新しい点Ｐ１を読み
だし直線距離ｐ１ｐ２（＝ｆｉ ）を演算する。
Ｐニー１点の記憶手段３１に記憶されている２１点を読
み出し、直線距離Ｐ１Ｐ２（＝Ｓ′）を演算し、これを
最初の経路長さＳとして経路長さ記憶手段美に書き込ん
でおき、点Ｐｎ−１の記憶手段の内容を点Ｐ２に書き換
える。この時点で経路長さＳと直線距離２は等しいので
２２点は記憶されない。次に塗布ガン２１が点Ｐ３に動
いたとき、記憶手段２９に記憶されている最も新しい点
Ｐ１ を読み出し直線距離ｐ１ｐ３（＝ｚ ）を演算す
る。Ｐｎ−１点の記憶手段３１に記憶されている２２点
を読み出し、直線距離Ｐ２Ｐ３（＝Ｓ′）を演算し、こ
れに経路長さ記憶手段３ｏに記憶されている経路長さＳ
を加えたものを新たな経路長さＳとし、経路長さ記憶手
段３ｏの内容を書き換える。また、点Ｐｎ−１の記憶手
段３１の内容を点Ｐ３に書き換える。この時点で経路長
さＳと直線距離２の差は、判定長さ値設定手段から得ら
れる判定長さｄの値より小さいので点Ｐ３は記憶されな
い。同様に塗布ガ／２１が点Ｐ４〜Ｐ６に移動したとき
においても、点Ｐ１との経路の長さＳと直線距離ｐの差
が判定長さｄより小さいので点Ｐ４〜Ｐ６も記憶手段２
９に記憶されない。ただ、経路長さ記憶手段３０と点Ｐ
ｎ −１の記憶手段３１の内容だけが更新されていく。
み出し、直線距離Ｐ１Ｐ２（＝Ｓ′）を演算し、これを
最初の経路長さＳとして経路長さ記憶手段美に書き込ん
でおき、点Ｐｎ−１の記憶手段の内容を点Ｐ２に書き換
える。この時点で経路長さＳと直線距離２は等しいので
２２点は記憶されない。次に塗布ガン２１が点Ｐ３に動
いたとき、記憶手段２９に記憶されている最も新しい点
Ｐ１ を読み出し直線距離ｐ１ｐ３（＝ｚ ）を演算す
る。Ｐｎ−１点の記憶手段３１に記憶されている２２点
を読み出し、直線距離Ｐ２Ｐ３（＝Ｓ′）を演算し、こ
れに経路長さ記憶手段３ｏに記憶されている経路長さＳ
を加えたものを新たな経路長さＳとし、経路長さ記憶手
段３ｏの内容を書き換える。また、点Ｐｎ−１の記憶手
段３１の内容を点Ｐ３に書き換える。この時点で経路長
さＳと直線距離２の差は、判定長さ値設定手段から得ら
れる判定長さｄの値より小さいので点Ｐ３は記憶されな
い。同様に塗布ガ／２１が点Ｐ４〜Ｐ６に移動したとき
においても、点Ｐ１との経路の長さＳと直線距離ｐの差
が判定長さｄより小さいので点Ｐ４〜Ｐ６も記憶手段２
９に記憶されない。ただ、経路長さ記憶手段３０と点Ｐ
ｎ −１の記憶手段３１の内容だけが更新されていく。
塗布ガン２１が点Ｐ７まで移動したとき、記憶手段２９
に記憶されている最も新しい２１点を読み出し直線距離
Ｐ１Ｐ （＝ｆｉ）を演算する。Ｐｎ−１点の記憶手
段３１に記憶されている２６点を・読み出し、直線距離
Ｐ６Ｐ７（＝Ｓ’）を演算し、これに経路長さ記憶手段
３ｏに記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな
経路長さＳとする。また点Ｐｎ−１の記憶手段３１の内
容を点Ｐ７に書き換える。この時点で経路長さＳと直線
距離２の差が判定長さｄよりも大きくなり、点Ｐ７を点
Ｐ１ の次の点として記憶手段２９に書き込む。塗布ガ
ン２１が２７点の次の点Ｐ８に移動したとき、／Ｐ１Ｐ
７Ｐ８（＝θ）を演算し、これが判定角度設定手段２８
から得られる判定角ａより小さいので、点Ｐ８は記憶値
を新たな経路長さＳとして経路長さ記憶手段３０を書き
換える。以下、Ｐ７を初期値Ｐ１ として経路教示を
続けた結果、塗布ガン２１が点Ｐ′７に移動したとき、
点Ｐ′、からの経路長さＳ′と直線距離２′の差が判定
長さｄよりも大きくなり、点Ｐ′７が記憶手段２９に記
憶される。次に塗布ガン２１が点Ｐ′８に移動したとき
、／′Ｐ′１Ｐ′７Ｐ′８（＝θ′）を演算し、これが
判定角ａより大きいので、点Ｐ′８も記憶手段２９に記
憶される。この場合、点Ｐｎ−１の記憶手段に点Ｐ′８
全８ヲ書み、経路長さ記憶手段３０’ｉｉＯにリセット
する。以下同様に点Ｐ′８を初期値点Ｐ“１として経路
教示を続けていく。なお点Ｐｎの記憶には（Ｘ 、Ｙ
、 Ｚ ）または（θ、φ。
に記憶されている最も新しい２１点を読み出し直線距離
Ｐ１Ｐ （＝ｆｉ）を演算する。Ｐｎ−１点の記憶手
段３１に記憶されている２６点を・読み出し、直線距離
Ｐ６Ｐ７（＝Ｓ’）を演算し、これに経路長さ記憶手段
３ｏに記憶されている経路長さＳを加えたものを新たな
経路長さＳとする。また点Ｐｎ−１の記憶手段３１の内
容を点Ｐ７に書き換える。この時点で経路長さＳと直線
距離２の差が判定長さｄよりも大きくなり、点Ｐ７を点
Ｐ１ の次の点として記憶手段２９に書き込む。塗布ガ
ン２１が２７点の次の点Ｐ８に移動したとき、／Ｐ１Ｐ
７Ｐ８（＝θ）を演算し、これが判定角度設定手段２８
から得られる判定角ａより小さいので、点Ｐ８は記憶値
を新たな経路長さＳとして経路長さ記憶手段３０を書き
換える。以下、Ｐ７を初期値Ｐ１ として経路教示を
続けた結果、塗布ガン２１が点Ｐ′７に移動したとき、
点Ｐ′、からの経路長さＳ′と直線距離２′の差が判定
長さｄよりも大きくなり、点Ｐ′７が記憶手段２９に記
憶される。次に塗布ガン２１が点Ｐ′８に移動したとき
、／′Ｐ′１Ｐ′７Ｐ′８（＝θ′）を演算し、これが
判定角ａより大きいので、点Ｐ′８も記憶手段２９に記
憶される。この場合、点Ｐｎ−１の記憶手段に点Ｐ′８
全８ヲ書み、経路長さ記憶手段３０’ｉｉＯにリセット
する。以下同様に点Ｐ′８を初期値点Ｐ“１として経路
教示を続けていく。なお点Ｐｎの記憶には（Ｘ 、Ｙ
、 Ｚ ）または（θ、φ。
φ＋ｌｌ＋β）の値で記憶する。
記憶された経路データは再生時アキマの方法で補間され
るが、アキマの方法では補間節点が少くとも４点必要で
あり、教示された点が始点と終点のときは直線補間、教
示された点が３点の場合は、円弧補間を利用する。
るが、アキマの方法では補間節点が少くとも４点必要で
あり、教示された点が始点と終点のときは直線補間、教
示された点が３点の場合は、円弧補間を利用する。
次に、判定角度αを用いた教示を行う必要性を具体例で
示す。第４図ａ、ｂは実線で示された階段状の教示経路
において本発明の経路教示方法でそれぞれ判定角ａによ
る判定を行なわなかった場合と行なった場合である。第
４図すでは直角に曲がった付近で判定角αによる判定を
用いたため２点ずつ教示点が得られており（教示点 で
示す。）破線で示したアキマの方法による補間結果は判
定角αを用いたｂの方がかなり良好である。このように
、判定角ａによる教示点の付加は、教示経路が急激に曲
がっているような場合、アキマの方法による補間精度を
向上させる。
示す。第４図ａ、ｂは実線で示された階段状の教示経路
において本発明の経路教示方法でそれぞれ判定角ａによ
る判定を行なわなかった場合と行なった場合である。第
４図すでは直角に曲がった付近で判定角αによる判定を
用いたため２点ずつ教示点が得られており（教示点 で
示す。）破線で示したアキマの方法による補間結果は判
定角αを用いたｂの方がかなり良好である。このように
、判定角ａによる教示点の付加は、教示経路が急激に曲
がっているような場合、アキマの方法による補間精度を
向上させる。
発明の効果
本発明は上記した方法により、２１点からＰｎ点までの
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ 点からＰｎ
＋１点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経
路教示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる
とともに、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量
でかつ再生時には経路方向の連続な滑らかな軌跡を実現
できる。
ｎ個の点の記憶が２点となるかあるいはＰ 点からＰｎ
＋１点までの（ｎ＋１）個の点の記憶が３点となり、経
路教示で最大の欠点である記憶容量の問題が解消できる
とともに、曲線部の多い複雑な形状でも少ない記憶容量
でかつ再生時には経路方向の連続な滑らかな軌跡を実現
できる。
第１図は本発明の方法に用いられる教示装置の一例を示
すブロック図、第２図は本発明の一実施例に適用される
工業用ロボットＨの斜視図、第３図は本発明の教示方法
の説明図、第４図は従来法と本発明の教示方法との効果
を比較して示す教示経路と再生経路との説明図である。 ２１・・・・・・移動体（塗布ガン）０代理人の氏名
弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図
すブロック図、第２図は本発明の一実施例に適用される
工業用ロボットＨの斜視図、第３図は本発明の教示方法
の説明図、第４図は従来法と本発明の教示方法との効果
を比較して示す教示経路と再生経路との説明図である。 ２１・・・・・・移動体（塗布ガン）０代理人の氏名
弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１図 第２図 第３図
Claims (2)
- （１）移動体を動かし、該移動体が移動した経路上の点
を順次記憶する方法において、記憶した最も新しいＰ＿
１点から前記移動体の現在位置Ｐ＿ｎ点までの経路の長
さＳと前記Ｐ＿１点から前記移動体の現在位置Ｐ＿ｎ点
までの直線距離ｌを演算し、 経路の長さＳと直線距離ｌの差が予め定めた判定長さｄ
より大きくなる場合には、前記移動体の現在位置Ｐ＿ｎ
点を前記Ｐ＿１点の次の点として記憶し、さらに移動体
がＰ＿ｎ点から微小距離離れたＰ＿ｎ点の次のサンプリ
ング点Ｐ＿ｎ＿＋＿１に位置したとき、Ｐ＿１点とＰ＿
ｎ点を結ぶ直線とＰ＿ｎ点とＰ＿ｎ＿＋１点を結ぶ直線
のなす角θを演算し、前記角θが予め定めた判定角ａよ
り小さい場合には、Ｐ＿ｎ＿＋＿１点を前記Ｐ＿ｎ点の
次の点として記憶し、次にＰ＿ｎ＿＋＿１点を初期位置
Ｐ＿１点に更新し、前記角θが予め定めた判定角ａより
大きい場合には、Ｐ＿ｎ点を初期位置Ｐ＿１点とし、 前記Ｐ＿１点から前記移動体の現在位置Ｐ＿ｎ点までの
経路の長さＳと直線距離ｌの差が予め定めた判定長さｄ
より小さい場合には、初期位置Ｐ＿１点を更新せず、前
記現在位置Ｐ＿ｎ点も記憶せず次の経路データのサンプ
リングを行なっていき、記憶した経路上の点を再生時の
位置データとすることを特徴とする移動体の経路教示方
法。 - （２）経路の長さＳと直線距離ｌの差と判定長さｄとの
比較が経路の長さＳのｎ乗と直線距離ｌのｎ乗の差に対
して、前記判定長さｄのｎ乗を比較することにより求め
られることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の移
動体の経路教示方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196267A JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
| KR1019860007284A KR910005901B1 (ko) | 1985-09-05 | 1986-09-01 | 이동체의 경로교시방법 |
| US06/904,844 US4841430A (en) | 1985-09-05 | 1986-09-05 | Method of teaching a path to a moving body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60196267A JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6255711A true JPS6255711A (ja) | 1987-03-11 |
| JPH061406B2 JPH061406B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=16354960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60196267A Expired - Lifetime JPH061406B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 移動体の経路教示方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4841430A (ja) |
| JP (1) | JPH061406B2 (ja) |
| KR (1) | KR910005901B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116728437A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-12 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法及系统 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63214810A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-07 | Fanuc Ltd | デジタイジング方法 |
| JPH0769738B2 (ja) * | 1989-09-01 | 1995-07-31 | 株式会社不二越 | ロボットの制御方法及び装置 |
| EP0477398B1 (de) * | 1990-09-25 | 1994-12-14 | Dr. Johannes Heidenhain GmbH | Verfahren für die Bearbeitung von Werkstücken mit numerisch gesteuerten Maschinen |
| DE59009901D1 (de) * | 1990-09-25 | 1996-01-04 | Heidenhain Gmbh Dr Johannes | Verfahren zur Ermittlung von Werkzeugbahnkonturen bei numerisch gesteuerten Maschinen. |
| JP3804994B2 (ja) * | 1994-07-15 | 2006-08-02 | ファナック株式会社 | ロボットの教示方法 |
| GB2418033B (en) * | 2003-06-02 | 2007-06-20 | Honda Motor Co Ltd | Teaching data preparing method for articulated robot |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806713A (en) * | 1971-10-21 | 1974-04-23 | Honeywell Inf Systems | Method and apparatus for maximizing the length of straight line segments approximating a curve |
| US4164693A (en) * | 1974-05-30 | 1979-08-14 | The Superior Electric Company | Method and system for producing linear contouring movement |
| US4263538A (en) * | 1977-05-30 | 1981-04-21 | Societa Di Elettronica Per L'automazione Sepa S.P.A. | Control system for an automatic machine |
| JPS56114685A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-09 | Hitachi Ltd | Method and device for instructing course of moving body |
| US4423481A (en) * | 1981-05-26 | 1983-12-27 | Rca Corporation | Numerically controlled method of machining cams and other parts |
| US4506331A (en) * | 1981-06-20 | 1985-03-19 | Fanuc Ltd | Numerical control method |
| US4581698A (en) * | 1981-11-18 | 1986-04-08 | General Electric Company | Method and system for generating interpolation pulses |
| JPS58176705A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-17 | Kobe Steel Ltd | 工業用ロボツトの経路記憶方法及び記憶装置 |
| JPS60107106A (ja) * | 1983-11-15 | 1985-06-12 | Mitsubishi Electric Corp | 曲線補間装置 |
| US4736295A (en) * | 1984-09-26 | 1988-04-05 | Gerard Lachiver | Method and apparatus for mathematical characterization of the electrocardiogram |
| US4663726A (en) * | 1985-04-15 | 1987-05-05 | General Electric Co. | Robot control utilizing cubic spline interpolation |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60196267A patent/JPH061406B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-09-01 KR KR1019860007284A patent/KR910005901B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-09-05 US US06/904,844 patent/US4841430A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116728437A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-09-12 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法及系统 |
| CN116728437B (zh) * | 2023-08-08 | 2023-10-13 | 江苏集萃智能制造技术研究所有限公司 | 基于欧氏空间距离的康养机器人轨迹采样滤波方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061406B2 (ja) | 1994-01-05 |
| US4841430A (en) | 1989-06-20 |
| KR870003417A (ko) | 1987-04-17 |
| KR910005901B1 (ko) | 1991-08-06 |
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