JPS633305A - 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 - Google Patents
工業用ロボツトの動作制御点補正方法Info
- Publication number
- JPS633305A JPS633305A JP14734286A JP14734286A JPS633305A JP S633305 A JPS633305 A JP S633305A JP 14734286 A JP14734286 A JP 14734286A JP 14734286 A JP14734286 A JP 14734286A JP S633305 A JPS633305 A JP S633305A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39007—Calibrate by switching links to mirror position, tip remains on reference point
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
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
本発明は多関節ロボットにおいてアーム先端部に取付け
たツール等の任意の位置を動作の制御点とするための工
業用ロボットの動作制御点補正方法に関するものである
。
たツール等の任意の位置を動作の制御点とするための工
業用ロボットの動作制御点補正方法に関するものである
。
従来の技術
一般に作業ツールなどを取付けるロボットの先端アーム
の位置（以下制御点と呼ぶ）と制御装置が制御する計算
上の点とは一致しており、このことから制御点を教示す
る方法として、入力装置によυ制御点の座標値を直接デ
ータとして入力する、・あるいはロボットを原点位置確
認後、教示したい点へ移動させて位置検出器より送られ
てくる信号を座標データに変換して入力する、等の方法
がある。
の位置（以下制御点と呼ぶ）と制御装置が制御する計算
上の点とは一致しており、このことから制御点を教示す
る方法として、入力装置によυ制御点の座標値を直接デ
ータとして入力する、・あるいはロボットを原点位置確
認後、教示したい点へ移動させて位置検出器より送られ
てくる信号を座標データに変換して入力する、等の方法
がある。
しかしながら、実際に部品の把持、材料間の溶接あるい
は介在物の塗布等を行々う作業ツール上の位置は必ずし
もロボットの先端アームの位置と一致していない。この
ためロボットの操作者は先の教示方法の前者の方法にお
いて、常に制御点と作業ツール上の作業位置（以下作業
点と呼ぶ）との偏差量を考慮しなければならない。また
、後者の方法においても同様に動作の再生が困難な場合
がある。そこで、この制御点と作業点の偏差量をあらか
じめ測定して、位置決め制御の演算時にこの値を加減す
る機能を制御装置に設けることによって、実際上制御点
と作業点を一致させる方法がある。第４図はこの偏差量
の表現を示しており、１１は制御点（先端アーム位置）
、１２は作業点（作業ツール有効部）を示している。直
交座標形式と円筒座標形式の２通りの表現で示している
が、実測する場合、前者はロボットの持つ座標系に照ら
し合わせてΔＸ、Δｙを測定しなければならないのに対
し後者の場合はΔθのみロボットの持つ座標系と照合し
て求めΔｌはロボットとは関係なく測定できるという長
所がある。
は介在物の塗布等を行々う作業ツール上の位置は必ずし
もロボットの先端アームの位置と一致していない。この
ためロボットの操作者は先の教示方法の前者の方法にお
いて、常に制御点と作業ツール上の作業位置（以下作業
点と呼ぶ）との偏差量を考慮しなければならない。また
、後者の方法においても同様に動作の再生が困難な場合
がある。そこで、この制御点と作業点の偏差量をあらか
じめ測定して、位置決め制御の演算時にこの値を加減す
る機能を制御装置に設けることによって、実際上制御点
と作業点を一致させる方法がある。第４図はこの偏差量
の表現を示しており、１１は制御点（先端アーム位置）
、１２は作業点（作業ツール有効部）を示している。直
交座標形式と円筒座標形式の２通りの表現で示している
が、実測する場合、前者はロボットの持つ座標系に照ら
し合わせてΔＸ、Δｙを測定しなければならないのに対
し後者の場合はΔθのみロボットの持つ座標系と照合し
て求めΔｌはロボットとは関係なく測定できるという長
所がある。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、いずれの方法においても正確な偏差量を
実測することは困難であシ、高精度の動作が要求される
場合に障害となっている。例えば、制御点と作業点をで
きるだけ正確にある画板上に投影しそれを測定する手法
を考えるとこの画板がロボットの有する水平面上と正確
に一致する必要がある点、またロボットの座標系も同一
平面上に正確に投影されなければならない点、等が測定
する上で困難な条件となる。このことは測定者にとって
精度の高い測定器具と測定技術を要し、測定時間も多分
にかかるであろう。
実測することは困難であシ、高精度の動作が要求される
場合に障害となっている。例えば、制御点と作業点をで
きるだけ正確にある画板上に投影しそれを測定する手法
を考えるとこの画板がロボットの有する水平面上と正確
に一致する必要がある点、またロボットの座標系も同一
平面上に正確に投影されなければならない点、等が測定
する上で困難な条件となる。このことは測定者にとって
精度の高い測定器具と測定技術を要し、測定時間も多分
にかかるであろう。
本発明は上記の点に鑑み、特別に高精度の測定器具及び
その測定技術を必要とせずに、高精度の補正を行なう手
法を提供するものである。
その測定技術を必要とせずに、高精度の補正を行なう手
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工業用ロボットの
動作制御点補正方法は、作業用ハンド及び作業用ツール
の取付部を動作制御点とし、所定の位置から他の位置へ
、あるいは直線補間、曲線補間可能な制御機能を有し、
前記動作制御点から所定の距離を有した作業点を含み、
かつ所定方向に対し前記動作制御点を中心として一定の
角回転可能なハンドあるいはツールが構成された工業用
ロボットの動作制御点補正方法であって、任意の位置に
動作制御点を移動させる第１工程と、この第１工程での
作業点を、動作制御点を中心として回転させ第２の位置
に移動させる第２工程と、次に動作制御点を第２の位置
と対向させる側に移動させる第３工程と、この第３工程
での作業点を前記第２の位置に、動作制御点を中心とし
て回転移動させる第４工程と、これらの第１工程から第
４工程で得られた角より前記作業点の位置を求める構成
である。
動作制御点補正方法は、作業用ハンド及び作業用ツール
の取付部を動作制御点とし、所定の位置から他の位置へ
、あるいは直線補間、曲線補間可能な制御機能を有し、
前記動作制御点から所定の距離を有した作業点を含み、
かつ所定方向に対し前記動作制御点を中心として一定の
角回転可能なハンドあるいはツールが構成された工業用
ロボットの動作制御点補正方法であって、任意の位置に
動作制御点を移動させる第１工程と、この第１工程での
作業点を、動作制御点を中心として回転させ第２の位置
に移動させる第２工程と、次に動作制御点を第２の位置
と対向させる側に移動させる第３工程と、この第３工程
での作業点を前記第２の位置に、動作制御点を中心とし
て回転移動させる第４工程と、これらの第１工程から第
４工程で得られた角より前記作業点の位置を求める構成
である。
作 用
本発明は、上記構成により制御点の位置合わせを行なう
治具を用意し、ロボットの位置決めを前記の工程を行な
うだけで、ロボットの座標系に依存した高度の測定手法
を必要とせず、高精度の補正値を得ることが可能となる
。
治具を用意し、ロボットの位置決めを前記の工程を行な
うだけで、ロボットの座標系に依存した高度の測定手法
を必要とせず、高精度の補正値を得ることが可能となる
。
実施例
以下本発明の一実施例を図面とともに説明する。
第２図は、本発明の第１の実施例における水平４軸多関
節ロボットを図示したものである。第２図において、７
はアーム部を本体で支える軸（以下■１軸と呼ぶ。）、
８は第２アームを第１アームで支える軸（以下Ｉ２軸と
呼ぶ。）、９は作業ツールを取りつける軸（以下Ｗ軸と
呼ぶ。）である。また１ｏは作業点を示す点である。上
述の問題点となっている偏差量は基準方向、例えば軸７
−８−９を結ぶ直線と平行直！（以下基準１と呼ぶ）上
あるいは常に軸８−９だけを結ぶ直線上（以下基準２と
呼ぶ）からの角度Δθで表わされる。このΔθ及び軸９
−１０の距離Δｌをあらかじめ制御装置に与え、補正計
算させることにより作業点１０は教示した点へ直接移動
することが可能となる。第１図は、このΔθを求める方
法を示したもので、軸１−２−３−４及び１−６−５−
４（８と４、アと５は同じである。）は上述の軸の位置
関係を示しており、軸１−２−３及び軸１−６−５が一
直線上にあり、作業点４が同位置にある場合を示してい
る。このとき前述の基準１の場合を考えると、作業ツー
ルの角度Ｗ１及びＷ２は位置検出器より既知である。各
々の真の値をθ１θ２とすると０１．θ２は次式で得ら
れる。
節ロボットを図示したものである。第２図において、７
はアーム部を本体で支える軸（以下■１軸と呼ぶ。）、
８は第２アームを第１アームで支える軸（以下Ｉ２軸と
呼ぶ。）、９は作業ツールを取りつける軸（以下Ｗ軸と
呼ぶ。）である。また１ｏは作業点を示す点である。上
述の問題点となっている偏差量は基準方向、例えば軸７
−８−９を結ぶ直線と平行直！（以下基準１と呼ぶ）上
あるいは常に軸８−９だけを結ぶ直線上（以下基準２と
呼ぶ）からの角度Δθで表わされる。このΔθ及び軸９
−１０の距離Δｌをあらかじめ制御装置に与え、補正計
算させることにより作業点１０は教示した点へ直接移動
することが可能となる。第１図は、このΔθを求める方
法を示したもので、軸１−２−３−４及び１−６−５−
４（８と４、アと５は同じである。）は上述の軸の位置
関係を示しており、軸１−２−３及び軸１−６−５が一
直線上にあり、作業点４が同位置にある場合を示してい
る。このとき前述の基準１の場合を考えると、作業ツー
ルの角度Ｗ１及びＷ２は位置検出器より既知である。各
々の真の値をθ１θ２とすると０１．θ２は次式で得ら
れる。
θ１＝Ｗ１ ＋Δθ
θ２＝Ｗ２＋Δθ
次に、軸２と３あるいは軸６と５を結ぶ直線上から作業
点までの角度をそれぞれψ１．ψ２とし、軸１−２−３
及び軸１−６−６が基準位置からとる各々の角度をφ１
．φ２とすると、ψ１．ψ２は図より次式で与えられる
。
点までの角度をそれぞれψ１．ψ２とし、軸１−２−３
及び軸１−６−６が基準位置からとる各々の角度をφ１
．φ２とすると、ψ１．ψ２は図より次式で与えられる
。
ψ１＝θ１−φ１
ψ２＝０２−φ２
またψ１とψ２ば、幾何学的に三角形軸１−２−３−４
と三角形軸１−６−５−４が軸１と４を結ぶ直線上で対
称となっていることから、次式の関係が成立する。
と三角形軸１−６−５−４が軸１と４を結ぶ直線上で対
称となっていることから、次式の関係が成立する。
ψ１＝−ψ２
この式に上記の式を代入することによシ次式を得る。
Δθ＝＝−ｊ−（−Ｗｌ−Ｗ２＋φ１＋φ２）Ｗｌ、Ｗ
２．φ１．φ２は上述のとおり位置検２ 出器よシ得
られる値である。
２．φ１．φ２は上述のとおり位置検２ 出器よシ得
られる値である。
前述の基準２の場合は図からもわかるようにφ１．φ２
の値は必要ではない。このとき上式は次式のよう忙なる
。
の値は必要ではない。このとき上式は次式のよう忙なる
。
Δθ＝＝ 、 （−Ｗｌ−Ｗ２ ）
作業ワーク上の作業点を位置４で既定する手段としては
、さまざまな方法が考えられる。一つの手段としては真
上に向いた針状の治具を用いて、Ｊ１軸及びＷ軸のみ自
由に運動可能な状態にした後、各腕を軸１−２−３−４
と定め、同位置に治具を固定したまま同じく軸１−６−
５−４の位置を定める。また作業ツール上の作業点に突
起状の基準点を設け、その突起部と嵌合する治具を用い
る手段、あるいは視覚認識装置を用い、作業点上につけ
たマークにより自動的に同位置４へ調整する手段等も同
様である。
、さまざまな方法が考えられる。一つの手段としては真
上に向いた針状の治具を用いて、Ｊ１軸及びＷ軸のみ自
由に運動可能な状態にした後、各腕を軸１−２−３−４
と定め、同位置に治具を固定したまま同じく軸１−６−
５−４の位置を定める。また作業ツール上の作業点に突
起状の基準点を設け、その突起部と嵌合する治具を用い
る手段、あるいは視覚認識装置を用い、作業点上につけ
たマークにより自動的に同位置４へ調整する手段等も同
様である。
第３図は以上の処理の流れを示したものである。
ステップ１では、基準となる任意の位置Ｐを治具等で定
める。ステップ２では１１軸、Ｗ軸のみを可動、その他
の軸は固定にして作業点を点Ｐへあわせ、その時のＪ１
軸の示す角度φ１とＷ軸の示す角度Ｗ１を位置検出装置
から読みとる。ステップ３では、１１軸とＷ軸がアーム
に対してちょうどステップ２の場合と対称となるように
作業点を点Ｐにあわせ、同じく■１軸の角度φ２とＷ軸
の角度Ｗ２を得る。ステップ４では、以下のようにして
得たＷｌ、Ｗ２．φ１．φ２からΔθを求める。ステッ
プ５では、得られたΔθ及び先に実測して得たΔｌを制
御装置に入力し、補正機能により補正を行なう。
める。ステップ２では１１軸、Ｗ軸のみを可動、その他
の軸は固定にして作業点を点Ｐへあわせ、その時のＪ１
軸の示す角度φ１とＷ軸の示す角度Ｗ１を位置検出装置
から読みとる。ステップ３では、１１軸とＷ軸がアーム
に対してちょうどステップ２の場合と対称となるように
作業点を点Ｐにあわせ、同じく■１軸の角度φ２とＷ軸
の角度Ｗ２を得る。ステップ４では、以下のようにして
得たＷｌ、Ｗ２．φ１．φ２からΔθを求める。ステッ
プ５では、得られたΔθ及び先に実測して得たΔｌを制
御装置に入力し、補正機能により補正を行なう。
なお、第２図における１１軸７とＷ軸９との間はＪ２軸
８のみとしたが、多軸で構成されていても同じ方法が実
現可能である。
８のみとしたが、多軸で構成されていても同じ方法が実
現可能である。
発明の効果
以上のように本発明においては、ロボットの作業位置を
新たな制御点とする際、精度の高い補正値の測定に、不
可欠と思われた高精度の測定器具及び測定者の熟練した
能力を必要とせず、単に任意の１点を規定する手法を用
いるだけで、簡単な数式から精度の高い補正値を求める
ことが可能となる。
新たな制御点とする際、精度の高い補正値の測定に、不
可欠と思われた高精度の測定器具及び測定者の熟練した
能力を必要とせず、単に任意の１点を規定する手法を用
いるだけで、簡単な数式から精度の高い補正値を求める
ことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例における工業用ロボットの動
作制御点補正方法の説明図、第２図は同方法を適用した
水平４軸多関節ロボットのモデル図、第３図は同方法の
フローチャート図、第４図ａ、ｂは従来の補正方法の説
明図である。 ３・・・・・・軸、４・・・・・・作業点、６・・・・
・・軸。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 第３図 第 ４ 図 （０−）（ｂ）
作制御点補正方法の説明図、第２図は同方法を適用した
水平４軸多関節ロボットのモデル図、第３図は同方法の
フローチャート図、第４図ａ、ｂは従来の補正方法の説
明図である。 ３・・・・・・軸、４・・・・・・作業点、６・・・・
・・軸。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
２ 図 第３図 第 ４ 図 （０−）（ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 作業用ハンド及び作業用ツールの取付部を動作制御点と
し、所定の位置から他の位置へ、あるいは直線補間、曲
線補間可能な制御機能を有し、前記動作制御点から所定
の距離を有した作業点を含み、かつ所定方向に対し前記
動作制御点を中心として一定の角回転可能なハンドある
いはツールが構成された工業用ロボットの動作制御点補
正方法であって、任意の位置に動作制御点を移動させる
第１工程と、この第１工程での作業点を、動作制御点を
中心として回転させ第２の位置に移動させる第２工程と
、次に動作制御点を第２の位置と対向させる側に移動さ
せる第３工程と、この第３工程での作業点を前記第２の
位置に、動作制御点を中心として回転移動させる第４工
程と、これらの第１工程から第４工程で得られた角より
前記作業点の位置を求めることを特徴とする工業用ロボ
ットの動作制御点補正方法。 （２）作業点の位置を求めた後、この位置を前記所定方
向の線上に移動させたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の工業用ロボットの動作制御点補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14734286A JPS633305A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14734286A JPS633305A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633305A true JPS633305A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15428014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14734286A Pending JPS633305A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 工業用ロボツトの動作制御点補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638115A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Quintel | Procede de calage d'un bras de robot et robots utilisant ce procede |
| US5483581A (en) * | 1989-01-23 | 1996-01-09 | Intellicall, Inc. | Method and apparatus for performing an automated collect call |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960507A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
| JPS59153207A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
| JPS59205282A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-20 | 松下電器産業株式会社 | 多関節ロボツトの原点補正方法 |
| JPS60168202A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14734286A patent/JPS633305A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5960507A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Fujitsu Ltd | 平面多関節型ロボツトの作業点数示方法 |
| JPS59153207A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-01 | Mitsubishi Electric Corp | ロボツトの制御装置 |
| JPS59205282A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-20 | 松下電器産業株式会社 | 多関節ロボツトの原点補正方法 |
| JPS60168202A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | 関節形ロボツトの基準位置割出し方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2638115A1 (fr) * | 1988-10-26 | 1990-04-27 | Quintel | Procede de calage d'un bras de robot et robots utilisant ce procede |
| US5483581A (en) * | 1989-01-23 | 1996-01-09 | Intellicall, Inc. | Method and apparatus for performing an automated collect call |
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