JPS63314604A - Generating method for working program of industrial robot - Google Patents

Generating method for working program of industrial robot

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JPS63314604A
JPS63314604A JP62150799A JP15079987A JPS63314604A JP S63314604 A JPS63314604 A JP S63314604A JP 62150799 A JP62150799 A JP 62150799A JP 15079987 A JP15079987 A JP 15079987A JP S63314604 A JPS63314604 A JP S63314604A
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teaching
points
work
program
error
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Kazuo Hariki
針木 和夫
Satoshi Kaneshima
金嶋 聡
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Nachi Fujikoshi Corp
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Abstract

PURPOSE:To generate a highly accurate working program even with a rough teaching action by minimizing the sum total of square of the error of each of error vector components (x), (y) and (z) against each pair of variables of a conversion matrix and then calculating the variable value by the minimum square method. CONSTITUTION:The sum total of square of the error of each of error vector components (x), (y) and (z) against each pair of variables of a conversion matrix. Then the variable value is calculated by the minimum square method and used as the most approximate value of the conversion matrix. Thus the minimum number of teaching points is limited to three and the error of the conversion matrix is reduced in proportion to the number of teaching points. As a result, the coordinate converting accuracy is improved and a highly accurate working program is generated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、産業用ロボットの作業プログラム作成方法に
係わり、特に教示により予め作成した教示プログラムか
ら座標変換により作業プログラムを作成する産業用ロボ
ットの作業プログラム作成方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for creating a work program for an industrial robot, and in particular, a method for creating a work program for an industrial robot by coordinate transformation from a teaching program created in advance by teaching. Concerning a work program creation method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、教示により予め作成した教示プログラムから座標
変換により作業プログラムを作成するには次の方法によ
り行われている。まず基準となるワーク上の3又は4つ
の代表点及び作業点を教示して教示プログラムを作成す
る0次いで、対象ワーク上の対応する3又は4つの代表
点を教示し、これと、教示プログラムの3又は4つの代
表点とから変換マトリックスを求める。この変換マトリ
ックスの求め方は、変換マトリックスを含む座標変換の
式に上記3又は・1つの教示点を代入して12元連立−
次方程式を立て、これを解くことにより行われる0次い
でこの変換マトリックスを用いて教示プログラムの作業
点を座標変換し、作業プログラムが作成される。
Conventionally, the following method has been used to create a work program by coordinate transformation from a teaching program created in advance by teaching. First, create a teaching program by teaching the 3 or 4 representative points and work points on the reference workpiece.Next, teach the 3 or 4 corresponding representative points on the target workpiece, and create a teaching program using these points. A transformation matrix is obtained from the three or four representative points. To obtain this transformation matrix, substitute the above three or one teaching point into the coordinate transformation formula including the transformation matrix, and create a 12-element simultaneous -
The following equation is set up and the coordinates of the work point of the teaching program are transformed using this transformation matrix to create a work program.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

し力)しながら、この変換゛ントリックスは、もともと
、人間の教示によって)えられた3点又は4点によって
計算されているため、それら代表点を教示するときの教
示誤差を内在し、変換精度が±2n+nと良くなかった
。このため従来の方法は、スポット溶接や塗装といっな
ラフな作業には適応できたが、アーク溶接やシーリング
等の精度を要する作業には不向きであり、この場合には
変換後にもう一度位置を修正する必要があった。
However, since this conversion matrix was originally calculated using three or four points obtained by human teaching, there is an inherent teaching error when teaching these representative points, and the conversion matrix is The accuracy was not good at ±2n+n. For this reason, conventional methods were suitable for rough work such as spot welding and painting, but were unsuitable for work that required precision such as arc welding and sealing, and in this case, the position was corrected again after conversion. I needed to.

このように従来の方法では、教示誤差がそのまま変換後
のプログラムの精度不良という問題を発生させている。
As described above, in the conventional method, the teaching error directly causes the problem of poor accuracy of the converted program.

従来の方法で精度を上げようとするには、3点教示及び
41点教示いずれの場合も教示点数を増やしても無意味
であり、各教示点を時間をかけて正確に教示する以外に
方法はない、しかしながらこのようにすることは教示の
コストアップの要因となり、全ての点を教示し、座標変
換を使用しない方がコストが安いということになり、現
実には採用することはできない。
In order to improve accuracy using conventional methods, increasing the number of teaching points is meaningless in both 3-point teaching and 41-point teaching, and there is no other way than to spend time teaching each teaching point accurately. However, doing so would increase the cost of teaching, and it would be cheaper to teach all points and not use coordinate transformation, so it cannot be adopted in reality.

従って本発明の目的は、雑に教示を行なっても精度の高
い作業プログラムを作成することのできる産業用ロボッ
I・の作業プログラム作成方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for creating a work program for an industrial robot I, which is capable of creating a highly accurate work program even with sloppy teaching.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、変換マ)・リックスを含む座標変換の式に
誤差ベクトルを導入し、この誤差ベクトルのx、y、z
各成分の誤差の自乗の総和を変換マトリックスの各変数
の組に対して極小ならしめる、その変数の値を最少自乗
法により演算し、その変数を最も確からしい値として用
い変換7トリノクスを求め、この変換マトリックスによ
り教示プログラムの作業点を座標変換するようにしたこ
とを特徴とする産業用ロボットの作業プログラム作成方
法によって達成される。
The above purpose is to introduce an error vector into the equation of coordinate transformation including the transformation matrix, and to calculate the x, y, z of this error vector.
The sum of the squares of the errors of each component is minimized for each set of variables in the transformation matrix, the value of that variable is calculated by the method of least squares, and the transformed 7-trinox is calculated using that variable as the most probable value. This is achieved by a method for creating a work program for an industrial robot, characterized in that the coordinates of the work points of the teaching program are transformed using this transformation matrix.

〔作用〕[Effect]

誤差ベクトルのx、y、z各成分の誤差の自乗の総和を
変換マトリックスの各変数の組に対して極小ならしめる
、その変数の値を最少自乗法により演算し、その変数を
変換マトリックスの最も確からしい値として用いること
により、最少教示点数を3点とし、教示点数が少ないと
きにはそれなりに、教示点数が多くなればそれに比例し
て変換マトリックスの誤差を減少させ、座標変換精度を
向上させ、精度の高い作業プログラムが作成される。
The sum of the squared errors of the x, y, and z components of the error vector is minimized for each set of variables in the transformation matrix, and the value of that variable is calculated by the least squares method, and that variable is By using this value as a probable value, the minimum number of teaching points is set to 3, and when the number of teaching points is small, the error in the transformation matrix is reduced in proportion to that, and when the number of teaching points is large, the error in the transformation matrix is reduced proportionally, improving the accuracy of coordinate transformation, and increasing the accuracy. A high work program is created.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面を参照して、1台のロボット
で座標変換を行なう場合を例にあげて説明する。なお本
発明の方法は、2台又は異機種のロボット間、あるいは
オフラインにおいてCADシステムでプログラムを作成
し、実際のロボットのプログラムに変換する場合にもp
1様に適用できるものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, taking as an example a case where one robot performs coordinate transformation. The method of the present invention also applies when a program is created using a CAD system between two robots or robots of different models, or offline and converted into a program for an actual robot.
It can be applied to 1 type.

第1図において符号Rは産業用ロボットであり、Wは基
準ワーク、Wは対象ワークである。基準ワークWと対象
ワークWは合同である。基準ワークW上において点a〜
hは、変換マトリックスを求める際に代表点として選定
するのに適当と思われる点であり、対象ワークW上の点
A〜Hはそれに対応する点である。また基準ワークW上
には作業点pが選定されている。
In FIG. 1, the symbol R is an industrial robot, W is a reference work, and W is a target work. The reference work W and the target work W are congruent. Point a on the reference work W
h is a point considered to be appropriate to be selected as a representative point when determining the transformation matrix, and points A to H on the target workpiece W are corresponding points. Further, a work point p is selected on the reference work W.

ロボットRには、まず基準ワークW上の点a〜11のう
ちの少なくとも3つの点が代表点として教示されると共
に、作業点pが教示され、教示プログラムが作成される
0次いで、ロボットHに、対象ワークW上の、基準ワー
クW上の代表点に対応する点A〜Hのうちの少なくとも
3つの点が代表点として教示される0次いで、教示プロ
グラムの代表点と対象ワークW上の教示代表点とがら本
発明に従い変換マトリックスを求める0次いでこの変換
マトリックスを用いて教示プログラムの作業点pを座標
変換し、対象ワークW上における作業点pに対応する作
業点Pの作業プログラムが作成される。
The robot R is first taught at least three of the points a to 11 on the reference workpiece W as representative points, and the work point p is taught, and a teaching program is created. , at least three points A to H on the target workpiece W corresponding to the representative point on the reference workpiece W are taught as representative points.Next, the representative point of the teaching program and the teaching on the target workpiece W are taught as representative points. A transformation matrix is determined according to the present invention using the representative points. Next, the coordinates of the work point p of the teaching program are transformed using this transformation matrix, and a work program for the work point P corresponding to the work point p on the target workpiece W is created. .

教示プログラムの代表点a〜hと対象ワークW上の教示
代表点A〜Hとからの変換マトリックスの求め方は以下
のように行われる。
The conversion matrix is obtained from the representative points a to h of the teaching program and the teaching representative points A to H on the target workpiece W as follows.

基準ワークW土の代表点a〜hのx、y、z直交座標系
における座椋値を(xi 、 yi 、 zi )(i
−1〜nunは教示点数)とし、対象ワークW上の対応
する代表点A−HのX、Y、Z直交座標系における座標
値を(Xi 、 Yi 、 Zi )  (i−1〜n
unは教示点数)とし、両座標系の変換7トリツクスを
Tとすると、座標変換の式は、として表わされる。この
とき、 は回転を表わすマトリックスであり、 は平行移動を表わすベクトルである。
The center values of the representative points a to h of the standard work W soil in the x, y, z orthogonal coordinate system are (xi, yi, zi) (i
-1~nun is the number of teaching points), and the coordinate values of the corresponding representative points A-H on the target workpiece W in the X, Y, Z orthogonal coordinate system are (Xi, Yi, Zi) (i-1~n
When un is the number of teaching points) and T is the transformation 7-trix of both coordinate systems, the coordinate transformation formula is expressed as follows. In this case, is a matrix representing rotation, and is a vector representing translation.

従来この変換7トリツクスTを求めるためには、3点(
n=3)又は・1点(n=4)を教示してその教示デー
タを(1)式に代入し、tll〜t33.xO、yQ 
、zoについて12元連立−次方程式を立て、これを解
いて変換マトリックス1゛を求めている。特に4点を教
示する場合は次のようになる。
Conventionally, in order to obtain this conversion 7-trix T, three points (
n = 3) or 1 point (n = 4) and substitute the teaching data into equation (1), tll to t33. xO, yQ
, zo, and solve the 12-dimensional simultaneous equations to obtain the transformation matrix 1. In particular, when teaching four points, it is as follows.

即ち、基準ワークW」−の代表点a〜hの4点(xi 
、yi 、zi )(i =1〜4)とそれに対応する
対象ワークW土の代表点A〜Hの4点(Xi、Yi、Z
i)(i=1〜4)について式(4)(5)(6)(7
)が12元連立−次方程式となり、4点が同一平面上に
ない限り式(40506H7)を解くことができ、t1
1〜t33.xo 、yO、zoを求めることができる
That is, the four representative points a to h (xi
, yi , zi ) (i = 1 to 4) and the corresponding four representative points A to H of the target work W soil (Xi, Yi, Z
i) For (i=1 to 4), use equations (4), (5), (6), and (7)
) becomes a 12-dimensional simultaneous -order equation, and as long as the four points are not on the same plane, equation (40506H7) can be solved, and t1
1-t33. xo, yO, and zo can be found.

しかしながら、前述したようにこの4点の教示点には人
による教示誤差が含まれており、その誤差が求められた
変換マトリックスTの中にも含まれてくる。このためこ
のマトリックスを使って作業点pを変換する際に±21
11程度の誤差を生じてしまう。
However, as described above, these four teaching points include human teaching errors, and these errors are also included in the conversion matrix T obtained. Therefore, when converting the working point p using this matrix, ±21
This results in an error of about 11.

本発明では、誤差ベクトルを とすると、座標変換の式(1)にその誤差ベクトルを導
入し、 とし、x、y、z成分各々の誤差の自乗の総和即ち ΣδXI  、  Σδy1  、  Σδz+   
(10)を′■゛の各変数し11〜t33. xo 、
 yO、zoの組に対して極小ならしめる、その変数し
11〜t33゜XO,yo、zoを最小自乗法により求
め、この変数を最も確からしい値として用いるものであ
る。
In the present invention, when an error vector is assumed, the error vector is introduced into equation (1) of coordinate transformation, and the sum of the squared errors of each of the x, y, and z components, that is, ΣδXI, Σδy1, Σδz+
Set (10) to each variable of ′■゛11 to t33. xo,
The variables 11 to t33°XO, yo, zo that are minimized for the set of yO, zo are determined by the method of least squares, and this variable is used as the most probable value.

これは最少自乗法の座標変換マトリックスの計算方法へ
の応用である。従来、実験データの処理方法としである
最小自乗法をロボットの座標変換マトリックスの計算方
法に利用することにより、雑な教示であっても3点以上
を教示すれば、教示誤差を減少させ、アーク溶接やシー
リングにも利用できる実用的な機能を持たせることが可
能である。
This is an application of the least squares method to the calculation method of coordinate transformation matrices. Conventionally, by using the least squares method, which is a method for processing experimental data, to calculate the robot's coordinate transformation matrix, teaching errors can be reduced by teaching three or more points, even if the teaching is rough, and arc It is possible to provide practical functions that can also be used for welding and sealing.

具体的には、式(10)のx、y、成分のうちの最も都
合のよいもの、または各成分を適当に合成したものを、
各変数t11〜t33. xo 、 yO、zoで偏微
分して0(ゼロ)として連立方程式を解けば、誤差が極
小される。即ち、例えば(10)式のX成分、ΣδX1
2を各変数で偏微分する場合には、tllで偏微分して
、 8Σδxi21つt 11= 0 より t11Σxi2+t12Σxiyi+t13Σzixi
+xOΣX1−ΣXi xi =O(11)が求まり、
同様に先12〜t33. xo 、 yO、z。
Specifically, the most convenient of the x, y, and components of formula (10), or the appropriate combination of each component,
Each variable t11 to t33. If the simultaneous equations are solved by partial differentiation with respect to xo, yO, and zo and set to 0 (zero), the error will be minimized. That is, for example, the X component of equation (10), ΣδX1
2 with respect to each variable, partial differentiation is performed with respect to tll, and from 8Σδxi21 t 11 = 0, t11Σxi2+t12Σxiyi+t13Σzixi
+xOΣX1−ΣXi xi =O(11) is found,
Similarly, the first 12 to t33. xo, yO, z.

で偏微分する。これによりt11〜L33. X(1、
yOlzOに関する12元連立−次方程式が求められる
。この連立−次方程式において、ΣX12.Σxi y
i 、・・・等の係数からなる係数行列をAと置き、Σ
Xi xiの項からなる定数ベクトルをbと置き、また
、tll、 t12.・・・等の変数からなる変数ベク
トルをπと置き、これを π=  (tll、  t12.  t13.  t2
1.  t22.  t23゜t31. t32. t
33. xO、yO、zo ) t[ここで(・・・)
tのtは転値を表わすコと置けば、 A・π=b            (12>がその1
2元連立−次方程式である。このときb=<ΣXi  
xi  、  ΣXi  yi  、  ΣXi  z
i  。
Partially differentiate with . As a result, t11 to L33. X(1,
A 12-dimensional simultaneous equation for yOlzO is obtained. In this simultaneous-order equation, ΣX12. Σxi y
Let A be a coefficient matrix consisting of coefficients such as i, ..., etc., and Σ
Let b be a constant vector consisting of terms Xi xi, and tll, t12. Let the variable vector consisting of variables such as π be π= (tll, t12. t13. t2
1. t22. t23°t31. t32. t
33. xO, yO, zo) t[where (...)
If we put t of t as a sign representing the transition value, then A・π=b (12> is the 1
It is a two-dimensional simultaneous equation. In this case b=<ΣXi
xi, ΣXi yi, ΣXi z
i.

ΣXi、  ΣYi  xi  、  ΣYiyi。ΣXi, ΣYi xi, ΣYiyi.

ΣYizi、  ΣYi、  ΣZi  xi  。ΣYizi, ΣYi, ΣZi xi.

ΣZi yi 、ΣZizi、ΣZi)tである。ここ
でDを D=lAI      。
ΣZi yi , ΣZizi, ΣZi)t. Here, D is D=lAI.

とAの行列式とし、Dの第に列をベクトルbで置き換え
た行列式をDkとすれば、 t11=D1 /D、t12=D2 /D。
Let be the determinant of A, and let Dk be the determinant of D with the first column replaced by vector b, then t11=D1/D, t12=D2/D.

t13=D3/D t21=D4/D、  七22=D5/D、   ′t
23=D6/D t31=D7 /D、t32=D8 /D。
t13=D3/D t21=D4/D, 722=D5/D, 't
23=D6/D t31=D7/D, t32=D8/D.

t33=D9/D xo =D10/D、 yO=D’11/D。t33=D9/D xo = D10/D, yO = D'11/D.

z O= D 12/ D のように各変数の値を求めることができる。z O= D 12/ D You can find the value of each variable like this.

を行なってそのデータ番当てはめた場合には、12個の
方程式が蒋られるが、この場合は方程式が不定となって
しまう、2〜3点の教示でも同様である。これを避ける
ためには最低4点の教示データが必要である。従って連
立方程式(12)を解くためには少なくとも4点の教示
が必要である。
When the data numbers are applied by performing the above steps, 12 equations are written, but in this case, the equations become indefinite, and the same is true even when teaching 2 or 3 points. To avoid this, at least four points of teaching data are required. Therefore, in order to solve the simultaneous equations (12), it is necessary to teach at least four points.

なお、この実施例のように基準ワークWと対象ワークW
が合同ア瑞合は、回転を表わす(3)式の3点の教示で
もベクトルπを求めることがで6る。
Note that, as in this embodiment, the reference work W and the target work W
In the case of a congruent combination, the vector π can also be found by teaching the three points of equation (3) representing rotation.

即ち、 t1=(tll、112.t13) t2 = (t21. t22. t23)t3=(t
31.  七32.  t33)とすれば、ベクトルt
1.t2.t3に間して(ti  、  tj  )=
O(i  ≠J )(ti  、  tj  )=1 
  (i  =j  )tl  xt2  =t3  
、  t2  xt3  =t1  。
That is, t1=(tll, 112.t13) t2=(t21.t22.t23)t3=(t
31. 732. t33), then the vector t
1. t2. During t3 (ti, tj)=
O(i ≠ J) (ti, tj) = 1
(i = j) tl xt2 = t3
, t2 xt3 = t1.

t3  Xtl  =t2 [ただしくa、b)はベクトルa、bの内積、aXbは
ベクトルa、bの外積を表わす] が成り立ち、この関係を利用して、式(12)に加える
ことにより、3点であっても連立−次方程式系として解
くことが可能である。具体的な式計算については、単純
な数学的式の変型であるので省略する。
t3 However, it is possible to solve it as a system of simultaneous-order equations. The specific formula calculation will be omitted since it is a modification of a simple mathematical formula.

このようにして求められた変換マトリックスTから対象
ワークW上の作業点Pの作業プログラムを求める。この
求め方は通常の手法による。即ち、変換マトリックスを
式(1)に代入し、教示プログラムの作業点pを座標変
換し、対象ワークW上における作業点Pに対応する作業
点Pの座標値を求める。
The work program for the work point P on the target workpiece W is determined from the transformation matrix T thus determined. This calculation is done using the usual method. That is, the transformation matrix is substituted into equation (1), the coordinates of the work point p of the teaching program are transformed, and the coordinate values of the work point P corresponding to the work point P on the target workpiece W are determined.

このように本実施例によれば、誤差ベクトルのx、y、
z各成分の誤差の自乗の総和を変換マトリックスの各変
数の組に対して極小ならしめる、その変数の値を最少自
乗法により演算し、その変数を変換マトリックスの最も
確からしい値として用いたので、最少教示点数を3点と
し、教示点数が少ないときにはそれなりに、教示点数か
多くなればそれに比例して変換マトリックスの誤差が減
少して、座標変換精度を向上させ、精度の富い作業プロ
グラムを作成できる。
In this way, according to this embodiment, the error vector x, y,
The sum of the squared errors of each z component is minimized for each set of variables in the transformation matrix, and the value of that variable is calculated by the method of least squares, and that variable is used as the most probable value of the transformation matrix. , the minimum number of teaching points is set to 3 points, and when the number of teaching points is small, the error in the transformation matrix decreases in proportion to the number of teaching points, and as the number of teaching points increases, the error in the transformation matrix decreases, improving the coordinate transformation accuracy and creating highly accurate work programs. Can be created.

次に本発明の効果を確認するために行なったコンピュー
タシミュレーションの方法と結果について説明する。
Next, the method and results of a computer simulation conducted to confirm the effects of the present invention will be described.

まず第2図及び第3図を参照してシミュレーションの方
法について説明する。
First, a simulation method will be explained with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図(a)に示ず座ピ系o−xyzから第2図(b)
に示す座標系o−xyzへの座標変換を行なう、この変
換は、座標系o−xyzにおいて各点が第3図に示すよ
うな座標値を持つ直方体12345678を、X軸、X
軸及びZ軸の回りにそれぞれ一10’回転した後、X軸
、X軸及び2軸方向にそれぞれ10(I11平行移動し
て得られる変換である。このとき変換後の直方体を1゛
2゜3°4°5’ 6’ 7°8°で表わすとすると、
第2図(b)に示す立体1″2″3″4″5″6″7“
8″は、その直方体の各点1゛2°3’−1’5°6”
7’8’に、教示誤差に相当する量として方向がランダ
ムに異なる長さillの誤差を加えてできる立体である
。このため立体1″2“3“4″5″6″7″8″は二
点鎖線で示すように、直方体から歪んだ形状をしている
From the locus pi system o-xyz not shown in Fig. 2(a) to Fig. 2(b)
This transformation converts a rectangular parallelepiped 12345678 whose points in the coordinate system o-xyz have coordinate values as shown in FIG.
This is a transformation obtained by rotating the rectangular parallelepiped by 10' around the axis and the Z axis, and then moving in parallel by 10 (I11) in the X-axis, X-axis, and 2-axis directions.At this time, the rectangular parallelepiped after the transformation is changed to 1゛2゜. If expressed as 3°4°5'6' 7°8°,
Solid 1″2″3″4″5″6″7″ shown in Figure 2(b)
8" is each point of the rectangular parallelepiped 1゛2°3'-1'5°6"
It is a solid that is created by adding an error of length ill which randomly differs in direction to 7'8' as an amount corresponding to the teaching error. Therefore, the solid body 1''2''3''4''5''6''7''8'' has a shape distorted from a rectangular parallelepiped, as shown by the two-dot chain line.

第2図(a)において評価点を点Pとすると、直方体1
2345678と立体1″2″3″4″5″6″7″8
″を基準にして点Pを座標変換する。このとき教示点数
の多少による影響を調べるため、教示点数を3点、4点
、5点、6点及び8点としてシミュレーションを行なう
、3点教示においては、点1.2.3と点1″、2″、
3″を教示し、4点教示においては点1.2.3.4と
点1″、2″、3″、4″を教示し、5点教示において
は点1,2,3,4.5と点1″、2″。
In Fig. 2(a), if the evaluation point is point P, then the rectangular parallelepiped 1
2345678 and solid 1″2″3″4″5″6″7″8
The coordinates of point P are transformed based on ``.At this time, in order to investigate the influence of the number of teaching points, a simulation is performed with the number of teaching points as 3, 4, 5, 6, and 8 points. are points 1.2.3 and points 1″, 2″,
3'' is taught, points 1, 2, 3, 4 and 1'', 2'', 3'', 4'' are taught in 4-point teaching, and points 1, 2, 3, 4... are taught in 5-point teaching. 5 and points 1″, 2″.

3″、4″、5″を教示し、6点教示においては点1.
2,3.4.5.6と点1″、2″、3−。
3″, 4″, 5″ are taught, and in the 6-point teaching, point 1.
2, 3.4.5.6 and points 1″, 2″, 3-.

4″、5”、6″を教示し1.8点教示においては点1
.2,3,4,5.6.7.8と点1″。
4″, 5″, 6″ are taught and 1.8 points are taught, the point is 1.
.. 2, 3, 4, 5.6.7.8 and point 1″.

2″、3″、4″、5″、6″、7″、8″を教示した
2'', 3'', 4'', 5'', 6'', 7'', 8'' were taught.

この座標変換において、教示誤差がない場合、即ち直方
体12345678から直方体1゛2“3’ 4’ 5
’ 6’ 7’ 8’に対応する立体に変換された場合
、前述した式(12)により求まる変換7トリツクスに
よって点P (x、y、z)が座標変換される点を点P
’  (x’、y’、z’)とし、教示誤差がある場合
、即ち直方体12345678が立体1″2″3″4″
5″6“7″8″に変換された場合、式(12)により
求まる変換マトリックスによって点P (x、y、z)
が変換される点をP“ (X″、y”、z″)とすると
、点P゛と点P“の差を、 として評価した。
In this coordinate transformation, if there is no teaching error, from the rectangular parallelepiped 12345678 to the rectangular parallelepiped 1゛2"3'4' 5
'6'7'8' When transformed into a solid corresponding to
'(x',y',z'), and if there is a teaching error, that is, the rectangular parallelepiped 12345678 is a solid 1''2''3''4''
When converted to 5″6″7″8″, the point P (x, y, z) is
Assuming that the point at which is converted is P"(X",y",z"), the difference between point P" and point P" was evaluated as follows.

シミュレーションは教示誤差を乱数を使って作っており
、その試行回数を100回とした。
The simulation was created using random numbers for the teaching error, and the number of trials was 100.

シミュレーションの結果を第4図に示す9図中、棒線は
試行回数100回での誤差の幅を示しており、pa縁線
上黒丸は平均値を示している。
In Fig. 9 showing the results of the simulation in Fig. 4, the bar line indicates the margin of error after 100 trials, and the black circle above the pa edge line indicates the average value.

この図より、教示点数が増加するにしたがって誤差の幅
が減少し、平均値がゼロに近づき、教示誤差の影響が少
なくなることが分かる。
From this figure, it can be seen that as the number of teaching points increases, the width of the error decreases, the average value approaches zero, and the influence of the teaching error decreases.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上明らかな通り本発明の産業用ロボットの作業プログ
ラム作成方法においては、教示誤差が大きくとも教示点
数さえ多ければ、見掛けの誤差を小さくでき、精度の高
い作業プログラムを作成することが可能となり、これに
より従来実用上利用不可能であったアーク溶接やシーリ
ングという比較的積度を要する作業にも適用することが
できる。
As is clear from the above, in the method for creating a work program for an industrial robot according to the present invention, even if the teaching error is large, as long as the number of teaching points is large, the apparent error can be reduced and a highly accurate work program can be created. Therefore, it can be applied to tasks such as arc welding and sealing, which require a relatively large amount of work, which were previously not practical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例による産業用ロボットの作業プ
ログラム作成方法を説明するための概略図であり、第2
図(a)及び(b)は本発明の効果を確認するために行
なったシミュレーションの方法を説明するための図であ
り、第3図は第2図(a)に示した直方体の座e、gX
を示す図であり、第4図は同シミュレーションの結果を
示すグラフである。 図中、符号R・・・ロボット、 W・・・基準ワーク、
W・・・対象ワーク
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a method for creating a work program for an industrial robot according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Figures (a) and (b) are diagrams for explaining the simulation method conducted to confirm the effects of the present invention, and Figure 3 shows the seat e of the rectangular parallelepiped shown in Figure 2 (a), gX
FIG. 4 is a graph showing the results of the simulation. In the figure, symbol R: robot, W: reference work,
W...Target work

Claims (1)

【特許請求の範囲】 対象ワーク上の少なくとも3つの代表点を教示し、これ
と、教示により予め作成した教示プログラムの対応する
少なくとも3つの代表点とから変換マトリックスを求め
、この変換マトリックスによって、教示プログラムの作
業点を座標変換し、作業プログラムを作成する産業用ロ
ボットの作業プログラム作成方法において、 変換マトリックスを含む座標変換の式に誤差ベクトルを
導入し、この誤差ベクトルのx、y、z各成分の誤差の
自乗の総和を変換マトリックスの各変数の組に対して極
小ならしめる、その変数の値を最少自乗法により演算し
、その変数を最も確からしい値として用い変換マトリッ
クスを求め、この変換マトリックスにより教示プログラ
ムの作業点を座標変換するようにしたことを特徴とする
産業用ロボットの作業プログラム作成方法。
[Claims] At least three representative points on the target workpiece are taught, a transformation matrix is obtained from this and at least three corresponding representative points of a teaching program created in advance by the teaching, and the teaching is performed using this transformation matrix. In a method for creating a work program for an industrial robot that transforms the coordinates of the work points of the program and creates a work program, an error vector is introduced into the coordinate transformation equation including a transformation matrix, and the x, y, and z components of this error vector are Minimize the sum of the squares of the errors for each pair of variables in the transformation matrix, calculate the value of that variable by the least squares method, use that variable as the most probable value to find the transformation matrix, and calculate this transformation matrix. A method for creating a work program for an industrial robot, characterized in that a work point of a teaching program is transformed by coordinates.
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