JPS6327723B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6327723B2 JPS6327723B2 JP14939381A JP14939381A JPS6327723B2 JP S6327723 B2 JPS6327723 B2 JP S6327723B2 JP 14939381 A JP14939381 A JP 14939381A JP 14939381 A JP14939381 A JP 14939381A JP S6327723 B2 JPS6327723 B2 JP S6327723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hand
- robot
- posture
- axis
- interpolation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 22
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34098—Slope fitting, fairing contour, curve fitting, transition
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はロボツトを制御するときの、ロボツト
ハンドの姿勢の補間方式に関するものである。
ハンドの姿勢の補間方式に関するものである。
従来のロボツトハンドの姿勢補間は、ロボツト
の駆動軸の回転角偏差を等分していたが、駆動軸
の回転角とハンドの姿勢は本来非線形な関係であ
り、従来の方式は厳密にはハンドの姿勢を補間し
ていることにはならなかつた。
の駆動軸の回転角偏差を等分していたが、駆動軸
の回転角とハンドの姿勢は本来非線形な関係であ
り、従来の方式は厳密にはハンドの姿勢を補間し
ていることにはならなかつた。
本発明の目的は上記した従来技術の欠点をなく
し、正確なハンドの姿勢を補間できるようにした
ロボツトハンドの姿勢補間方式を提供するにあ
る。
し、正確なハンドの姿勢を補間できるようにした
ロボツトハンドの姿勢補間方式を提供するにあ
る。
即ち、本発明の要点は以下の通りである。
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、
ロボツトハンドに固定された直交座標系の３本の
座標軸に平行な３個の単位ベクトルの内、該ハン
ドの姿勢を少くとも２個の単位ベクトル→，ｇ→で
表わし、ハンドの姿勢を表わす２組のデータ（→
０，ｇ→0），（→o，ｇ→o）が与えられたとき、こ
のデ
ータからハンドの運動の回転軸を定め、｛ハンド
が（→0−→o）×（ｇ→0−ｇ→o）軸回りに回転し
、｝
（→0，ｇ→0）から（→o，ｇ→o）に移動するよう
に
上記軸回りの回転角を補間し、ロボツトを駆動す
ることを特徴とするものである。
ロボツトハンドに固定された直交座標系の３本の
座標軸に平行な３個の単位ベクトルの内、該ハン
ドの姿勢を少くとも２個の単位ベクトル→，ｇ→で
表わし、ハンドの姿勢を表わす２組のデータ（→
０，ｇ→0），（→o，ｇ→o）が与えられたとき、こ
のデ
ータからハンドの運動の回転軸を定め、｛ハンド
が（→0−→o）×（ｇ→0−ｇ→o）軸回りに回転し
、｝
（→0，ｇ→0）から（→o，ｇ→o）に移動するよう
に
上記軸回りの回転角を補間し、ロボツトを駆動す
ることを特徴とするものである。
以下本発明を図に示す実施例にもとづいて具体
的に説明する。
的に説明する。
ハンドの姿勢を第１図に示すようなハンド軸に
同軸の単位ベクトル→とそれに直角な単位ベクト
ルｇ→で表わす。ロボツトにはテイーチングにより
位置と姿勢が教示され、ロボツトはこれらの教示
された位置間を各教示点ではその点を通過するよ
うに、各教示点間を補間演算し、補間により得ら
れた位置を等時間間隔毎に通過するよう制御され
る。
同軸の単位ベクトル→とそれに直角な単位ベクト
ルｇ→で表わす。ロボツトにはテイーチングにより
位置と姿勢が教示され、ロボツトはこれらの教示
された位置間を各教示点ではその点を通過するよ
うに、各教示点間を補間演算し、補間により得ら
れた位置を等時間間隔毎に通過するよう制御され
る。
ハンドの２つの姿勢（→0，ｇ→0），（→o，ｇ
→o）
が教示されたとすると、このときハンドが（→0，
ｇ→0）の姿勢から（→o，ｇ→o）の姿勢に移動する
のは、ベクトルｅ→回りの回転であるとすることが
できる。ここに ｅ→＝（→0−→o）×（ｇ→0−ｇ→o） (1) ここでベクトルｅ→に平行の単位ベクトルをｅ→′と
すると、 ｅ→′＝ｅ／｜ｅ→｜ (2) である。
→o）
が教示されたとすると、このときハンドが（→0，
ｇ→0）の姿勢から（→o，ｇ→o）の姿勢に移動する
のは、ベクトルｅ→回りの回転であるとすることが
できる。ここに ｅ→＝（→0−→o）×（ｇ→0−ｇ→o） (1) ここでベクトルｅ→に平行の単位ベクトルをｅ→′と
すると、 ｅ→′＝ｅ／｜ｅ→｜ (2) である。
ハンドが（→0，ｇ→0）から（→o，ｇ→o）に移
動
する運動はハンドが（→0，ｇ→0）からベクトルｅ→
回りに角Θ回転する運動である。ここにΘは で与えられる。
動
する運動はハンドが（→0，ｇ→0）からベクトルｅ→
回りに角Θ回転する運動である。ここにΘは で与えられる。
したがつて時間ｔ（＝nT）でハンドを（→1，
ｇ→1）から（→o，ｇ→o）まで移動させるには角Θ
をｎ等分し、時間mTが経過したときはハンドの
姿勢が →n＝cosｍ／ｎΘ→0 ＋（１−cosｍ／ｎΘ）（ｅ→′・→0）ｅ→ ＋sinｍ／ｎΘｅ→′×→0 (5) ｇ→n＝cosｎ／ｍΘｇ→0 ＋（１−cosｍ／ｎΘ）（ｅ→′・ｇ→0）ｅ→
′ ＋sinｍ／ｎΘｅ→′×ｇ→0 (6) となるようにハンドを駆動する。このようにする
と時間nT後にハンドは（→o，ｇ→o）の姿勢とな
る。
ｇ→1）から（→o，ｇ→o）まで移動させるには角Θ
をｎ等分し、時間mTが経過したときはハンドの
姿勢が →n＝cosｍ／ｎΘ→0 ＋（１−cosｍ／ｎΘ）（ｅ→′・→0）ｅ→ ＋sinｍ／ｎΘｅ→′×→0 (5) ｇ→n＝cosｎ／ｍΘｇ→0 ＋（１−cosｍ／ｎΘ）（ｅ→′・ｇ→0）ｅ→
′ ＋sinｍ／ｎΘｅ→′×ｇ→0 (6) となるようにハンドを駆動する。このようにする
と時間nT後にハンドは（→o，ｇ→o）の姿勢とな
る。
本発明の補間を可能とするロボツトシステムの
構成例を第２図に示す。ロボツト４の教示は通常
テイーチングボツクス２を作業者が操作し、所定
のハンドの位置・姿勢を教える。このとき演算装
置３はロボツト４の各駆動軸の変位を各駆動軸に
取り付けられた検出器から読み取り、ロボツトの
位置と姿勢を計算する。ロボツトを駆動するとき
はこのようにして与えられた位置、姿勢のデータ
を上記の方式で補間し、ついでこの位置、姿勢の
データからロボツト４の各駆動軸の回転角変位を
演算装置３で計算し、これらを制御する。
構成例を第２図に示す。ロボツト４の教示は通常
テイーチングボツクス２を作業者が操作し、所定
のハンドの位置・姿勢を教える。このとき演算装
置３はロボツト４の各駆動軸の変位を各駆動軸に
取り付けられた検出器から読み取り、ロボツトの
位置と姿勢を計算する。ロボツトを駆動するとき
はこのようにして与えられた位置、姿勢のデータ
を上記の方式で補間し、ついでこの位置、姿勢の
データからロボツト４の各駆動軸の回転角変位を
演算装置３で計算し、これらを制御する。
第３図に演算装置の詳細を示す。全体の管理は
プロセツサ５により行なわれ、バスライン１１を
介してメモリー６，三角関数および逆三角関数テ
ーブル７，乗・除算器８，ロボツトへの駆動指令
出力９，ロボツトの各対偶の変位検出器からの入
力１０が結合されている。まずテイーチングボツ
クス２によりロボツトを駆動し、教示点の値を各
対偶の変位として入力１０を介してプロセツサ５
に取り込む。この対偶変位からハンドの姿勢を計
算し、メモリ６に格納する。このようにして与え
られた教示点から、回転軸e′および回転角Θをテ
ーブル７および乗・除算器８を用いて計算し、ま
たテイーチングボツクス２により指定された速度
に応じた補間数ｎを計算する。ロボツトを駆動す
るときはハンドの位置（説明せず）と本特許に示
した姿勢の補間を行ない、各サンプリング点にお
けるこれらの値から、ロボツトの対偶変位を計算
し、目標値としてロボツトに出力する。
プロセツサ５により行なわれ、バスライン１１を
介してメモリー６，三角関数および逆三角関数テ
ーブル７，乗・除算器８，ロボツトへの駆動指令
出力９，ロボツトの各対偶の変位検出器からの入
力１０が結合されている。まずテイーチングボツ
クス２によりロボツトを駆動し、教示点の値を各
対偶の変位として入力１０を介してプロセツサ５
に取り込む。この対偶変位からハンドの姿勢を計
算し、メモリ６に格納する。このようにして与え
られた教示点から、回転軸e′および回転角Θをテ
ーブル７および乗・除算器８を用いて計算し、ま
たテイーチングボツクス２により指定された速度
に応じた補間数ｎを計算する。ロボツトを駆動す
るときはハンドの位置（説明せず）と本特許に示
した姿勢の補間を行ない、各サンプリング点にお
けるこれらの値から、ロボツトの対偶変位を計算
し、目標値としてロボツトに出力する。
以上説明したように本発明によれば、正確なロ
ボツトハンドの姿勢補間を実現できる効果を奏す
る。
ボツトハンドの姿勢補間を実現できる効果を奏す
る。
第１図はハンドの姿勢を表わすベクトルを示す
図、第２図はロボツトの概略構成を示す図、第３
図は本発明の方式を実現する演算装置を示す図で
ある。 １……ハンド、２……テイーチングボツクス、
３……演算装置、４……ロボツト、５……プロセ
ツサ、６……メモリ、７……テーブル、８……
乗・除算器、９……出力ポート、１０……入力ポ
ート。
図、第２図はロボツトの概略構成を示す図、第３
図は本発明の方式を実現する演算装置を示す図で
ある。 １……ハンド、２……テイーチングボツクス、
３……演算装置、４……ロボツト、５……プロセ
ツサ、６……メモリ、７……テーブル、８……
乗・除算器、９……出力ポート、１０……入力ポ
ート。
Claims (1)
- １ ロボツトハンドに固定された直交座標系の３
本の座標軸に平行な３個の単位ベクトルの内、該
ハンドの姿勢を２個の単位ベクトル→，ｇ→で示
し、ハンドの２つの姿勢（→0，ｇ→0），（→o，
ｇ→
ｏ）が与えられたとき、ハンドが（→0−→o）×
（g0−go）軸回りに回転し、（→0，ｇ→0）から（
→
ｏ，ｇ→o）に移動するよう、上記軸回りの回転角を
補間し、ロボツトを駆動することを特徴とするロ
ボツトハンドの姿勢補間方式。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14939381A JPS5851304A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ロボツトハンドの姿勢補間方式 |
| EP82108556A EP0075792B1 (en) | 1981-09-24 | 1982-09-16 | Control system for robot hand |
| US06/418,681 US4550383A (en) | 1981-09-24 | 1982-09-16 | Parabolic position and attitude interpolation for a robot hand |
| DE8282108556T DE3277087D1 (en) | 1981-09-24 | 1982-09-16 | Control system for robot hand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14939381A JPS5851304A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ロボツトハンドの姿勢補間方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5851304A JPS5851304A (ja) | 1983-03-26 |
| JPS6327723B2 true JPS6327723B2 (ja) | 1988-06-06 |
Family
ID=15474140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14939381A Granted JPS5851304A (ja) | 1981-09-24 | 1981-09-24 | ロボツトハンドの姿勢補間方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5851304A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349423U (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-14 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60160410A (ja) * | 1984-01-31 | 1985-08-22 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | ロボツトの面デ−タ教示装置 |
| JPS60193015A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-10-01 | Hitachi Ltd | ロボツトハンドの経路補間方法 |
| JPH08383B2 (ja) * | 1987-08-04 | 1996-01-10 | 株式会社明電舎 | ロボットの制御装置 |
| JP3207409B2 (ja) * | 1988-03-10 | 2001-09-10 | ファナック株式会社 | ロボットのツール姿勢制御方法 |
-
1981
- 1981-09-24 JP JP14939381A patent/JPS5851304A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0349423U (ja) * | 1989-09-21 | 1991-05-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5851304A (ja) | 1983-03-26 |
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