JP2000222019A - Mechanism controller - Google Patents

Mechanism controller

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JP2000222019A
JP2000222019A JP11024405A JP2440599A JP2000222019A JP 2000222019 A JP2000222019 A JP 2000222019A JP 11024405 A JP11024405 A JP 11024405A JP 2440599 A JP2440599 A JP 2440599A JP 2000222019 A JP2000222019 A JP 2000222019A
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JP
Japan
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coordinate system
speed
coordinates
generating
generation
Prior art date
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Application number
JP11024405A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Watanabe
洋和 渡邊
Haruhiro Tokida
晴弘 常田
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Nidec Instruments Corp
Original Assignee
Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd filed Critical Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To evade a case where the different types of jobs such as the generation of a path and a velocity are processed on the same coordinates by setting at least one of four coordinate systems independently of other systems. SOLUTION: This mechanism controller 1 includes a conversion part 2 which converts the coordinates used in a user coordinate system into the world coordinates, an auxiliary point generation part 3, a path generation part 4, a velocity generation part 5 and an interference check part 6. A selection part 7 is added to those parts 2 to 6 respectively to select and allocate the coordinates. An instruction is given to every part 7 from a user program 12 to select a conversion expression that converts the world coordinates into a coordinate system at each of parts 2 to 6 and a conversion expression that converts the coordinate systems of the parts 2 to 6 into the world coordinates from a group 13 of conversion expressions. Thus, the parts 2 to 6 and an inverse mechanism conversion part 16 can select each individual coordinate system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械の動作を制御
する機構制御装置に関する。更に詳述すると、本発明
は、機構制御装置での座標系の設定に関する。
[0001] The present invention relates to a mechanism control device for controlling the operation of a machine. More specifically, the present invention relates to setting of a coordinate system in a mechanism control device.

【0002】[0002]

【従来の技術】機構制御装置は、ロボットやNC装置等
の機構の動作情報を生成して、その情報通りにこれらの
機構を作動させる。この機構制御装置で動作情報を生成
するときは、例えば使用者がロボット等に動作してほし
い経路の代表点を与える。これにより、機構制御装置で
は、入力された代表点を接続する補間を行うために必要
な補助点を生成する。そして、補助点に基づいて補間を
行い、代表点を結んで経路を生成する。ここで、経路が
機構の限界を超えないか確認して、超えるようで有れば
経路を変更するか動作を打ち切る必要がある。また、経
路の決定後に経路上の各位置での速度をマッピングして
経路と速度とを含めた軌道を生成する。ここでも、軌道
が機構の限界を超えないか確認して、超えるようで有れ
ば速度を調整する。
2. Description of the Related Art A mechanism control device generates operation information of mechanisms such as a robot and an NC apparatus, and operates these mechanisms according to the information. When the operation information is generated by the mechanism control device, for example, a representative point of a route that the user wants the robot or the like to operate is given. As a result, the mechanism control device generates auxiliary points necessary for performing interpolation for connecting the input representative points. Then, interpolation is performed based on the auxiliary points, and a path is generated by connecting the representative points. Here, it is necessary to check whether the route does not exceed the limit of the mechanism, and if so, change the route or terminate the operation. After the route is determined, the speed at each position on the route is mapped to generate a trajectory including the route and the speed. Again, check that the trajectory does not exceed the limits of the mechanism, and if so, adjust the speed.

【0003】ところで、図12に示すように、使用者が
代表点を入力する際には、いわゆるユーザ座標系100
が用いられる。このユーザ座標系100は、例えばロボ
ットのハンドの進行方向等を座標軸としており、使用者
にとって座標位置(点や点列)の指定が感覚的に分かり
易いものとしている。そして、代表点の入力後は、ユー
ザ座標系100が自動的に動作座標系101に変換され
て処理される。
As shown in FIG. 12, when a user inputs a representative point, a so-called user coordinate system 100 is used.
Is used. The user coordinate system 100 uses, for example, the traveling direction of the robot hand as a coordinate axis, and makes it easy for the user to intuitively specify the coordinate position (point or point sequence). After the input of the representative point, the user coordinate system 100 is automatically converted into the motion coordinate system 101 and processed.

【0004】動作座標系101で用いられる座標は、例
えばロボットの設置位置に基づいて設定されるワールド
座標である。このため、経路や速度の生成や干渉チェッ
クは、全てワールド座標において行われる。あるいは、
作動させる機構の動作によっては、ワールド座標を用い
ずに、ユーザ座標系で使用された座標をそのまま使用し
て、局所直交座標,局所円筒座標,ハンド座標,動的直
交座標,ジョイント座標,アクチュエータ座標等を用い
ることもある。そして、いずれの座標を使用する場合
も、動作座標系101として単一の座標の中で経路や速
度の生成や干渉チェックを行っている。また、干渉チェ
ック102は、ワールド座標とジョイント座標とアクチ
ュエータ座標でのみ作動可能である。
The coordinates used in the motion coordinate system 101 are, for example, world coordinates set based on the installation position of the robot. Therefore, the generation of the route and the speed and the interference check are all performed in world coordinates. Or,
Depending on the operation of the operating mechanism, the coordinates used in the user coordinate system are used as they are without using the world coordinates, and the local rectangular coordinates, the local cylindrical coordinates, the hand coordinates, the dynamic rectangular coordinates, the joint coordinates, and the actuator coordinates are used. May be used. Regardless of which coordinate is used, the generation of the path and the speed and the interference check are performed in a single coordinate as the motion coordinate system 101. Further, the interference check 102 can be operated only in world coordinates, joint coordinates, and actuator coordinates.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た機構制御装置では、動作座標系101として単一の座
標を採用しているので、経路生成と速度生成と干渉チェ
ックとの全てに適した座標を使用できるとは限らなかっ
た。例えば、座標が経路生成に適していても速度生成に
適していない場合や、逆に座標が速度生成に適していて
も経路生成に適していない場合がある。このため、適し
ていない座標を使用することにより、速度や経路の算出
が非常に煩雑になり、使用者に理解し、設定しにくいも
のとなってしまっている。
However, in the mechanism control device described above, since a single coordinate is adopted as the operation coordinate system 101, coordinates suitable for all of the route generation, the speed generation, and the interference check are set. Not always available. For example, there may be a case where the coordinates are suitable for generating a route but not for generating a speed, and conversely, a case where the coordinates are suitable for generating a speed but not for generating a route. For this reason, the use of unsuitable coordinates makes the calculation of speed and route very complicated, making it difficult for the user to understand and set.

【0006】また、干渉チェック102のために予め動
作可能な範囲を入力する際に、与えられた単一の座標系
しか利用できないので、複雑な干渉チェックをするよう
に入力することは困難であった。
In addition, when inputting a preliminarily operable range for the interference check 102, only a given single coordinate system can be used. Therefore, it is difficult to input a complicated interference check. Was.

【0007】そこで、本発明は、経路生成や速度生成等
のように性質の異なる作業を同一の座標上で処理しない
ようにする機構制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mechanism control device for preventing operations having different properties, such as route generation and speed generation, from being processed on the same coordinates.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の機構制御装置は、機械の動作を制御
する装置の座標系において、経路を生成する経路生成座
標系と、生成された経路上の速度を演算する速度生成座
標系と、経路生成に必要な補助点を生成する補助点生成
座標系と、機械の作動可能範囲を設定する干渉チェック
座標系とを備え、経路生成座標系と速度生成座標系と、
補助点生成座標系と干渉チェック座標系の4つの座標系
の内少なくとも1つの座標系を他の座標系から独立した
座標系に設定可能とするようにしている。
In order to achieve the above object, a mechanism control device according to a first aspect of the present invention includes a path generation coordinate system that generates a path in a coordinate system of a device that controls the operation of a machine. A speed generating coordinate system for calculating the speed on the route, an auxiliary point generating coordinate system for generating auxiliary points necessary for generating the route, and an interference check coordinate system for setting the operable range of the machine. System and velocity generating coordinate system,
At least one of the four coordinate systems of the auxiliary point generation coordinate system and the interference check coordinate system can be set as a coordinate system independent of other coordinate systems.

【0009】したがって、経路生成と速度生成と補助点
生成と干渉チェックとの動作の際に、それぞれの動作に
適した座標を選択して使用することができるようにな
る。このため、これにより速度や経路の生成を容易、か
つ、迅速に行うことができる。
Therefore, in the operations of path generation, velocity generation, auxiliary point generation, and interference check, coordinates suitable for each operation can be selected and used. Therefore, the generation of the speed and the route can be easily and quickly performed.

【0010】また、請求項2記載の機構制御装置は、機
械の動作を制御する装置の座標系において、経路を生成
する経路生成座標系と、生成された経路上の速度を演算
する速度生成座標系とを互いに独立した座標系に設定可
能とするようにしている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a mechanism control device, wherein a path generating coordinate system for generating a path and a speed generating coordinate for calculating a speed on the generated path are included in a coordinate system of a device for controlling the operation of the machine. The coordinate system can be set to a coordinate system independent of each other.

【0011】したがって、経路生成と速度生成との動作
の際に、それぞれの動作に適した座標を選択して使用す
ることができるようになる。このため、これにより速度
や経路の生成を容易、かつ、迅速に行うことができる。
Therefore, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation during the operation of generating the route and the operation of generating the speed. Therefore, the generation of the speed and the route can be easily and quickly performed.

【0012】さらに、請求項3記載の発明は、請求項1
記載の機構制御装置において、経路を生成する経路生成
座標系に対して、経路生成に必要な補助点を生成する補
助点生成座標系を独立した座標系に設定可能とするよう
にしている。
Further, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1.
In the mechanism control device described above, an auxiliary point generation coordinate system for generating auxiliary points required for generating a path can be set to an independent coordinate system with respect to a path generation coordinate system for generating a path.

【0013】したがって、経路生成と補助点生成との動
作の際に、それぞれの動作に適した座標を選択して使用
することができるようになる。このため、これにより速
度や経路の生成を容易、かつ、迅速に行うことができ
る。
Therefore, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation during the operation of generating the route and the operation of generating the auxiliary point. Therefore, the generation of the speed and the route can be easily and quickly performed.

【0014】また、請求項4記載の発明は、請求項1記
載の機構制御装置において、経路を生成する経路生成座
標系に対して、機械の作動可能範囲を設定する干渉チェ
ック座標系を独立した座標系に設定可能とするようにし
ている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the mechanism control device of the first aspect, an interference check coordinate system for setting an operable range of a machine is independent of a path generating coordinate system for generating a path. The coordinate system can be set.

【0015】したがって、経路生成と干渉チェックとの
動作の際に、それぞれの動作に適した座標を選択して使
用することができるようになる。このため、経路の生成
及び干渉チェックを容易かつ迅速に行うことができる。
[0015] Therefore, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation in the operations of the route generation and the interference check. Therefore, it is possible to easily and quickly generate a route and check for interference.

【0016】請求項5記載の発明は、請求項1記載の機
構制御装置において、4つの座標系は、機械が本来もつ
座標系より次元が高い座標系として各々設定可能とする
ようにしている。したがって、次元が高い部分の存在に
より座標に歪を与えることができるので、速度生成や経
路生成の自由度を向上することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the mechanism control device according to the first aspect, each of the four coordinate systems can be set as a coordinate system having a higher dimension than a coordinate system which the machine originally has. Therefore, since the coordinates can be distorted due to the presence of a portion having a high dimension, the degree of freedom in speed generation and route generation can be improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。図1〜図
11に本発明の機構制御装置1の一実施形態を示す。こ
の機構制御装置1は、ロボットやNC装置等の機構の動
作情報を生成して、その情報通りにこれらの機構を作動
させるものである。そして、この機構制御装置1は、機
構の移動する経路を生成する経路生成座標系と、生成さ
れた経路上での機構の移動速度を演算する速度生成座標
系と、経路生成に必要な補助点を生成する補助点生成座
標系と、機構の作動可能範囲を設定する干渉チェック座
標系とを備えている。そして、経路生成座標系と、速度
生成座標系と、補助点生成座標系と、干渉チェック座標
系との4つの座標系の内の少なくとも1つの座標系を他
の座標系から独立した座標系に設定可能としている。こ
のため、経路生成と速度生成と補助点生成と干渉チェッ
クとの動作の際に各動作に適した座標を選択して使用す
ることができるようになるので、各動作における座標取
りが容易になって、速度や経路等の生成を容易かつ迅速
に行うことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of the present invention will be described below in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings. 1 to 11 show an embodiment of the mechanism control device 1 of the present invention. The mechanism control device 1 generates operation information of mechanisms such as a robot and an NC apparatus, and operates these mechanisms according to the information. The mechanism control device 1 includes a path generation coordinate system for generating a path on which the mechanism moves, a speed generation coordinate system for calculating the movement speed of the mechanism on the generated path, and auxiliary points required for path generation. And an interference check coordinate system for setting the operable range of the mechanism. Then, at least one of the four coordinate systems of the route generation coordinate system, the velocity generation coordinate system, the auxiliary point generation coordinate system, and the interference check coordinate system is changed to a coordinate system independent of other coordinate systems. Configurable. This makes it possible to select and use coordinates suitable for each operation during the operations of path generation, velocity generation, auxiliary point generation, and interference check, and facilitate coordinate acquisition in each operation. Thus, the generation of speed, route, and the like can be performed easily and quickly.

【0018】各動作の座標系を異ならせる形態として
は、例えば、経路生成座標系と速度生成座標系とを互い
に独立した座標系に設定したり、経路生成座標系に対し
て補助点生成座標系や干渉チェック座標系を独立した座
標系に設定したものにできる。いずれの場合も各動作に
適した座標を選択して使用することができるようになる
ので、各動作における座標取りが容易になって処理速度
を向上できる。
As a form of making the coordinate system of each operation different, for example, the route generation coordinate system and the speed generation coordinate system are set to mutually independent coordinate systems, or the auxiliary point generation coordinate system with respect to the route generation coordinate system. And the interference check coordinate system can be set to an independent coordinate system. In any case, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation, so that coordinates can be easily obtained in each operation, and the processing speed can be improved.

【0019】また、この機構制御装置1は、使用者が機
構の移動の代表点を入力するためのユーザ座標系を備え
ている。そして、機構制御装置1は、ユーザ座標系で使
用される座標をワールド座標に変換する変換部2と、補
助点生成を行う補助点生成部3と、経路生成を行う経路
生成部4と、速度生成を行う速度生成部5と、干渉チェ
ックを行う干渉チェック部6とを備えている。さらに、
これら変換部2と補助点生成部3と経路生成部4と速度
生成部5と干渉チェック部6とには、座標を選択して割
り当てる選択部7がそれぞれ設けられている。
The mechanism control device 1 has a user coordinate system for a user to input a representative point of the movement of the mechanism. The mechanism control device 1 converts a coordinate used in the user coordinate system into world coordinates, an auxiliary point generator 3 that generates an auxiliary point, a path generator 4 that generates a path, and a speed generator. It has a speed generation unit 5 for performing generation and an interference check unit 6 for performing interference check. further,
Each of the conversion unit 2, the auxiliary point generation unit 3, the route generation unit 4, the speed generation unit 5, and the interference check unit 6 is provided with a selection unit 7 for selecting and assigning coordinates.

【0020】ユーザ座標系で代表点の指定に使用される
座標は、いずれも基本的に点を示すのに適したものが用
いられる。しかし、使用者は点を指定しながらも、これ
らの点を結んだ経路として機構の動作を指定する。
As the coordinates used for designating the representative point in the user coordinate system, basically any coordinates suitable for indicating a point are used. However, the user designates the points and designates the operation of the mechanism as a path connecting these points.

【0021】そして、経路生成座標系は、使用者により
指定された代表点を結び合わせて経路を形成するための
座標系である。
The route generation coordinate system is a coordinate system for forming a route by connecting representative points designated by the user.

【0022】また、速度生成座標系は、機構が経路上を
移動する場合の速度を生成する座標系であり、本来の速
度制御の概念からいえば経路生成座標系と同一でなけれ
ばならないが、これを別に定義可能とすることにより同
一の座標系を用いるよりも軌道生成能力が向上したり、
速度制御の自由度が上がったり、新たな動作を実現可能
にできるようになる。
The speed generating coordinate system is a coordinate system for generating a speed when the mechanism moves on a route, and must be the same as the route generating coordinate system from the original concept of speed control. By allowing this to be defined separately, the trajectory generation ability is improved compared to using the same coordinate system,
The degree of freedom in speed control is increased, and a new operation can be realized.

【0023】さらに、補助点生成座標系は、経路を生成
するために補間法補助点が必要とされるときに補間法補
助点を生成するための座標系である。補間法補助点とし
ては、ベジェカーブのハンドルや、始点や終点の指定に
おける円の中心点等があり、例えば代表点の2点と半径
とから算出された円の中心座標や、経由点として自動算
出された上昇点や、自由曲線の方向ベクトルを定義する
ための点等がある。具体的には、図2に示すように、何
点か指定した代表点8を円滑に結ぼうとするときに、各
代表点8において滑らかな曲線を生成するための接線を
定義する点を補助点9,9とする。そして、補助点9,
9を結んで接線を得て、この接線に接する曲線により各
代表点8を連結して経路を生成する。
Further, the auxiliary point generating coordinate system is a coordinate system for generating an interpolation method auxiliary point when an interpolation method auxiliary point is required to generate a path. The interpolation method auxiliary points include a handle of a Bezier curve, a center point of a circle at the designation of a start point and an end point, and, for example, are automatically calculated as center coordinates of a circle calculated from two representative points and a radius, and as a via point. And a point for defining the direction vector of the free curve. More specifically, as shown in FIG. 2, when a number of designated representative points 8 are to be smoothly connected, a point defining a tangent line for generating a smooth curve at each representative point 8 is assisted. Points 9 and 9. And the auxiliary point 9,
9, a tangent is obtained to connect the representative points 8 with a curve tangent to the tangent to generate a path.

【0024】また、干渉チェック座標系は、設定した経
路上で機械的に移動できないようにする干渉物体の定義
を行う座標系であり、例えばロボットの周囲に設置され
た他の装置に対してアームが当たらないようにするもの
である。この干渉チェック座標系は、実際には複数の座
標系で定義された動作限界をチェック可能なものとす
る。
The interference check coordinate system is a coordinate system for defining an interfering object that cannot be mechanically moved on a set path. Is not hit. This interference check coordinate system can actually check an operation limit defined by a plurality of coordinate systems.

【0025】そして、各座標系に使用される座標は、例
えば表1に層別して示すように分類することができる。
すなわち、同表に示す各層での座標を択一的に使用する
ことができる。
The coordinates used in each coordinate system can be classified as shown in Table 1 by layer.
That is, the coordinates in each layer shown in the table can be used alternatively.

【0026】[0026]

【表1】 ここで、ワールド座標は、機構に唯一存在する座標であ
り、一般的には装置の取付基準位置を原点とする直交座
標系である。このため、各座標系で行われる座標変換
は、最低限このワールド座標に対する変換・逆変換を行
うものである必要がある。また、局所座標は、機構の動
作における各種の場面に応じて適宜使用されるものであ
り、ユーザが機構の座標(点や点列)の指定を感覚的に
分かり易くできるようにしたものである。例えば、ロボ
ットのハンドの動作と共に移動する座標系や、カメラ座
標系や、ワーク座標系等が用いられる。
[Table 1] Here, the world coordinates are the only coordinates that exist in the mechanism, and are generally an orthogonal coordinate system whose origin is the mounting reference position of the device. For this reason, the coordinate conversion performed in each coordinate system needs to at least perform conversion and inverse conversion on the world coordinates. The local coordinates are appropriately used in accordance with various scenes in the operation of the mechanism, and allow the user to easily and intuitively specify the coordinates (points or point sequence) of the mechanism. . For example, a coordinate system that moves with the operation of the robot hand, a camera coordinate system, a work coordinate system, or the like is used.

【0027】ジョイント座標系は、機構依存の座標変換
を行うためのものであり、従来は工具点を座標位置とし
て1つの機構に1つ設けられていたが、ここでは複数登
録されている機構解及び逆機構解を座標変換として扱っ
て局所座標として適宜、場面に応じて入れ替えを可能と
している。このため、従来のロボットで「カメラ座標
系」といったロボットアーム上に取り付けられた座標系
の変換も統一した概念で扱えるようになる。また、モー
タ座標系は、機構とは独立したものでアクチュエータの
移動距離そのものの座標系である。
The joint coordinate system is for performing coordinate conversion depending on a mechanism. Conventionally, one joint point is provided for one mechanism with a tool point as a coordinate position. In addition, the inverse mechanism solution is treated as coordinate transformation, and can be appropriately replaced as local coordinates depending on the scene. For this reason, the conversion of the coordinate system mounted on the robot arm such as the “camera coordinate system” in the conventional robot can be handled with a unified concept. The motor coordinate system is independent of the mechanism and is a coordinate system of the moving distance of the actuator itself.

【0028】さらに、座標系相互の相対移動に関して、
静的,動的,起動時動的という概念で分類することがで
きる。静的座標は静止した座標であり、従来の座標系の
概念を含んでいる。動的座標は、複数の座標の相対的関
係が変化するものである。起動時動的という概念は動的
な座標系が動作が始まる時点で固定され、静的な座標系
となるもので、この固定された状態で座標系として利用
するものである。例えば、ロボットのアームに取り付け
られたカメラを前方に所定距離移動させようとするとき
に、カメラが移動しようとするときに座標を固定して、
この固定した座標に対して所定距離移動させるものであ
る。
Further, with respect to the relative movement between the coordinate systems,
It can be categorized by the concepts of static, dynamic, and dynamic at startup. Static coordinates are stationary coordinates and include the concept of a conventional coordinate system. Dynamic coordinates are those in which the relative relationship between a plurality of coordinates changes. The concept of “dynamic at start-up” is such that a dynamic coordinate system is fixed when an operation starts and becomes a static coordinate system, and is used as a coordinate system in this fixed state. For example, when trying to move a camera attached to the robot arm forward by a predetermined distance, fixing the coordinates when the camera tries to move,
It moves by a predetermined distance with respect to the fixed coordinates.

【0029】また、任意歪座標は、局所的な位置補正等
に有効に利用することができる。複数接合座標は、複数
の座標を定義領域内で接続して作成される座標系であ
る。
The arbitrary distortion coordinates can be effectively used for local position correction and the like. The multiple joint coordinates are a coordinate system created by connecting a plurality of coordinates in the definition area.

【0030】機構解座標は、機構学変換・逆変換により
座標変換を行おうとするものである。ここで、機構学変
換は厳密な意味では座標変換ではなく、例えば図3に示
す2関節のロボット10においてアームの先端位置11
を1つの座標に定めてアームの角度や位置を逆変換によ
り算出しても同図(A)(B)のように多重解となって
唯一の写像をとることができない。しかし、この例で
も、右手または左手で位置をとることや変換可能な定義
域を明確にすることにより、機構学変換・逆変換での解
が一義に求まって座標変換を行うことができるようにな
る。すなわち、右手で位置決めしたいロボットと左手で
位置決めしたいロボットとは別物であると共に第2アー
ムの定義域も異なることとすれば、1対1の写像を得て
座標変換として扱うことができる。この場合、使用者は
入力プログラムにおいて座標系の右手機構変換と左手機
構変換を使い分ければ良く、操作性を従来と同等に維持
することができる。これにより、例えば複数の工具端を
有するロボットでも統一的に扱うことが可能になる。す
なわち、第1の工具端を使う場合と第2の工具端を使う
場合とを完全に異なった機構として扱うことにより、様
々な機構に統一した観念で制御を行うことができる。
The mechanism solution coordinates are intended to be coordinate transformed by a mechanism transformation / inverse transformation. Here, the mechanical transformation is not a coordinate transformation in a strict sense. For example, in the two-joint robot 10 shown in FIG.
Is determined as one coordinate, and the angle and position of the arm are calculated by the inverse transformation, so that multiple solutions cannot be obtained as shown in FIGS. However, also in this example, by taking the position with the right hand or the left hand and clarifying the domain that can be converted, the solution in the mechanical conversion / inverse conversion can be uniquely determined and the coordinate conversion can be performed. Become. In other words, if the robot to be positioned by the right hand is different from the robot to be positioned by the left hand, and the domain of the second arm is different, a one-to-one mapping can be obtained and treated as coordinate transformation. In this case, the user only has to use the right-hand mechanism conversion and the left-hand mechanism conversion of the coordinate system properly in the input program, and the operability can be maintained at the same level as before. As a result, for example, a robot having a plurality of tool ends can be handled uniformly. That is, by treating the case where the first tool end is used and the case where the second tool end is used as completely different mechanisms, it is possible to perform control with a concept unified to various mechanisms.

【0031】ところで、機構制御装置1はコンピュータ
システムにて構成される。このコンピュータシステム
は、特に図示していないが、例えば各種の演算処理を実
行する中央演算処理装置と、演算処理を実行する上で必
要なプログラムやデータ等を記憶する主記憶装置と、入
出力ポート等の各種インタフェースと、この機構制御装
置1を実現するプログラムやその処理を実行する上で必
要な各種データや定数等を記憶する例えばハードディス
クドライブ装置と、データや必要な指令を入力する入力
装置と、中央演算処理装置で処理した結果を出力する出
力装置とから構成されるのが一般的である。
The mechanism control device 1 is constituted by a computer system. Although not shown, the computer system includes, for example, a central processing unit that executes various types of arithmetic processing, a main storage device that stores programs and data required for executing the arithmetic processing, and an input / output port. And a variety of interfaces, such as a hard disk drive for storing a program for realizing the mechanism control device 1 and various data and constants necessary for executing the processing, and an input device for inputting data and necessary commands. And an output device for outputting a result processed by the central processing unit.

【0032】上述した機構制御装置1の作動手順を図4
に示すフローチャートに基づいて説明する。
The operation procedure of the mechanism control device 1 described above is shown in FIG.
This will be described based on the flowchart shown in FIG.

【0033】使用者が機構を移動させようとする経路の
代表点を機構制御装置1に与える(ステップ1)。これ
は例えばユーザプログラム12において入力される。こ
のユーザプログラム12は、例えばアプリケーションソ
フト上で使用するものである。このときの座標系は、ユ
ーザ座標系である。また、ユーザプログラム12により
各選択部7に指示を与えて、各処理部2〜6でワールド
座標を座標系に変換する変換式と、各処理部2〜6の座
標系をワールド座標に逆変換する変換式とを、登録され
た座標変換式群13から選択しておく。
The representative point of the path on which the user wants to move the mechanism is given to the mechanism controller 1 (step 1). This is input in the user program 12, for example. This user program 12 is used, for example, on application software. The coordinate system at this time is a user coordinate system. In addition, the user program 12 gives an instruction to each of the selection units 7 to convert the world coordinates into a coordinate system in each of the processing units 2 to 6, and inversely converts the coordinate system of each of the processing units 2 to 6 into world coordinates. The conversion formula to be performed is selected from the registered coordinate conversion formula group 13 in advance.

【0034】そして、変換部2において、ユーザ座標系
をワールド座標系に逆変換する。このため、指定された
代表点がワールド座標系で指定される。
Then, the conversion unit 2 reversely converts the user coordinate system into the world coordinate system. Therefore, the designated representative point is designated in the world coordinate system.

【0035】さらに、補助点生成部3において、代表点
を接続する補間を行うために必要な補助点を生成する
(ステップ2)。補助点生成部3では、ワールド座標を
補助点生成座標系に変換して、登録された所定のアルゴ
リズム14を用いて補助点生成座標系の上で補助点を生
成する。生成後には、補助点生成座標系をワールド座標
に逆変換する。
Further, the auxiliary point generator 3 generates auxiliary points necessary for performing interpolation for connecting the representative points (step 2). The auxiliary point generation unit 3 converts the world coordinates into an auxiliary point generation coordinate system, and generates an auxiliary point on the auxiliary point generation coordinate system by using a registered predetermined algorithm 14. After the generation, the auxiliary point generation coordinate system is inversely transformed into world coordinates.

【0036】そして、経路生成部4において、補助点に
基づいて補間を行いながら代表点を結んで経路を生成す
る(ステップ3)。この経路生成部4では、ワールド座
標を経路生成座標系に変換して、補助点生成部3から入
力される補助点の座標と変換部から入力される代表点の
座標とに基づいて、登録された所定のアルゴリズム14
を用いて経路生成座標系の上で経路を生成する。生成後
には、経路生成座標系をワールド座標に逆変換する。
Then, the path generation unit 4 generates a path by connecting the representative points while performing interpolation based on the auxiliary points (step 3). The path generation unit 4 converts the world coordinates into a path generation coordinate system, and registers the coordinates based on the coordinates of the auxiliary points input from the auxiliary point generation unit 3 and the coordinates of the representative points input from the conversion unit. Predetermined algorithm 14
Is used to generate a route on the route generation coordinate system. After generation, the path generation coordinate system is inversely transformed into world coordinates.

【0037】また、干渉チェック部6において、生成し
た経路が機構の限界を超えないか確認して、超えるよう
で有れば経路を変更する(ステップ4)。この干渉チェ
ック部6では、ワールド座標を干渉チェック座標系に変
換して、この干渉チェック座標系の上で所定のアルゴリ
ズムを用いて干渉チェックを行う。干渉チェックの結
果、問題が無ければ経路生成部4から速度生成部5にデ
ータを通過させるが、問題が有れば経路を修正して干渉
チェック座標系をワールド座標に逆変換して、速度生成
部5に修正後のデータを送信する。
The interference check unit 6 checks whether the generated route does not exceed the limit of the mechanism, and if so, changes the route (step 4). The interference check unit 6 converts the world coordinates into an interference check coordinate system, and performs an interference check on the interference check coordinate system using a predetermined algorithm. As a result of the interference check, if there is no problem, the data is passed from the route generator 4 to the speed generator 5, but if there is a problem, the route is corrected and the interference check coordinate system is inversely transformed into world coordinates to generate the speed. The corrected data is transmitted to the unit 5.

【0038】さらに、速度生成部5において、決定され
た経路上の各位置での機構の移動速度をマッピングして
経路と速度とを含めた軌道を生成する(ステップ5)。
この速度生成部5では、ワールド座標を速度生成座標系
に変換して、登録された所定のアルゴリズム15を用い
て速度生成座標系の上で速度生成を行う。ここでは、速
度制御の各種のパラメータを決定する(ステップ6)。
各種のパラメータとしては、定常速度,加速度,加速度
微分値,減速度,減速度微分値等がある。軌道の生成後
には、速度生成座標系をワールド座標に逆変換する。
Further, the speed generation unit 5 maps the moving speed of the mechanism at each position on the determined route to generate a trajectory including the route and the speed (step 5).
The speed generation unit 5 converts the world coordinates into a speed generation coordinate system, and generates a speed on the speed generation coordinate system using a registered predetermined algorithm 15. Here, various parameters for speed control are determined (step 6).
The various parameters include a steady speed, an acceleration, an acceleration differential value, a deceleration, a deceleration differential value, and the like. After the trajectory is generated, the velocity generating coordinate system is inversely transformed into world coordinates.

【0039】また、干渉チェック部6(図示せず)にお
いて、生成した軌道が機構の限界を超えないか確認し
て、超えるようで有れば速度を変更する(ステップ
7)。この干渉チェック部6では、ワールド座標を干渉
チェック座標系に変換して、この干渉チェック座標系の
上で所定のアルゴリズムを用いて干渉チェックを行う。
干渉チェックの結果、問題が無ければ速度生成部5から
逆機構変換部16にデータを通過させるが、問題が有れ
ば速度を修正して干渉チェック座標系をワールド座標に
逆変換して、逆機構変換部16に修正後のデータを送信
する。
The interference check unit 6 (not shown) checks whether the generated trajectory does not exceed the limit of the mechanism, and if it does, changes the speed (step 7). The interference check unit 6 converts the world coordinates into an interference check coordinate system, and performs an interference check on the interference check coordinate system using a predetermined algorithm.
As a result of the interference check, if there is no problem, the data is passed from the speed generation unit 5 to the reverse mechanism conversion unit 16. However, if there is a problem, the speed is corrected and the interference check coordinate system is inversely transformed into world coordinates. The corrected data is transmitted to the mechanism conversion unit 16.

【0040】逆機構変換部16では、機構解を選択して
モータドライブ装置(図示せず)に制御指令を送信す
る。これにより、機構が使用者の命令に従って動作する
ことができる。
The reverse mechanism converter 16 selects a mechanism solution and sends a control command to a motor drive device (not shown). This allows the mechanism to operate according to the user's instructions.

【0041】ところで、上述した実施形態では、各処理
部2〜6においてワールド座標から処理用の座標系に変
換して処理後にワールド座標に逆変換しているが、これ
には限られず連続して処理が行われる処理部2〜6にお
いて同じ座標系を使用する場合はワールド座標への逆変
換を行わずに連続して処理を行うようにしても良い。こ
れによれば、ワールド座標への逆変換と次の座標系への
変換とを省略して処理速度を向上することができる。
In the above-described embodiment, the processing units 2 to 6 convert the world coordinates into the processing coordinate system, and perform the inverse conversion to the world coordinates after the processing. However, the present invention is not limited to this. When the same coordinate system is used in the processing units 2 to 6 where the processing is performed, the processing may be performed continuously without performing the inverse transformation to the world coordinates. According to this, the processing speed can be improved by omitting the inverse transformation to the world coordinates and the transformation to the next coordinate system.

【0042】上述したように、本実施形態の機構制御装
置1によれば、変換部2と補助点生成部3と経路生成部
4と速度生成部5と干渉チェック部6と逆機構変換部1
6とで別個の座標系を選択することができるので、それ
ぞれの処理に適した座標系を選択して各処理を容易かつ
迅速に行うことができるようになる。
As described above, according to the mechanism control device 1 of the present embodiment, the conversion unit 2, the auxiliary point generation unit 3, the route generation unit 4, the speed generation unit 5, the interference check unit 6, and the reverse mechanism conversion unit 1
6 can select a different coordinate system, so that a coordinate system suitable for each process can be selected and each process can be performed easily and quickly.

【0043】ここで、上述した機構制御装置1を図5に
示すボールねじ17を利用したスライダ18の移動装置
19に使用した場合について説明する。
Here, a case where the above-described mechanism control device 1 is used for a moving device 19 of a slider 18 using a ball screw 17 shown in FIG. 5 will be described.

【0044】ボールねじ17を回転させてスライダ18
を直動させる場合に、スライダ18の送り速度はボール
ねじ17の回転速度によって制限されることがある。す
なわち、ボールねじ17を高速回転させるとボールねじ
17に弦振動が生じて、装置19の安定した駆動が困難
になる。例えば、図5(A)に示すようにスライダ18
が端部に位置するときは周波数の低い1次モードの弦振
動を生じるので、回転数の限界値は小さくなる。また、
図5(B)に示すようにスライダ18が中央部に位置す
るときは周波数の高い2次モードの弦振動を生じるの
で、回転数の限界値は大きくなる。
The ball screw 17 is rotated to move the slider 18
When the linear motion is performed, the feed speed of the slider 18 may be limited by the rotation speed of the ball screw 17. That is, when the ball screw 17 is rotated at a high speed, string vibration occurs in the ball screw 17 and it becomes difficult to drive the device 19 stably. For example, as shown in FIG.
Is located at the end, string vibration of the first-order mode having a low frequency is generated, and the limit value of the number of rotations is reduced. Also,
When the slider 18 is located at the center as shown in FIG. 5B, string vibration in the second mode having a high frequency is generated, and the limit value of the number of revolutions is increased.

【0045】このようなスライダ18の移動装置19を
図6に示すような2軸直交ロボット20に適用するとき
に、経路生成座標系を等間隔の直交座標にして、速度生
成座標系21を同図に示すように中央部の間隔が端部の
間隔よりも大きくなる歪んだ座標を使用するようにす
る。そして、経路生成座標系で作成された経路を通常の
直交座標変換式を用いてそのまま速度生成座標系21に
写像して、当該速度生成座標系21を使用して速度生成
処理を行うようにする。これにより、スライダ18は機
構の出しうる最大速度の制御を容易に行うことができ
る。
When such a moving device 19 for the slider 18 is applied to a two-axis orthogonal robot 20 as shown in FIG. 6, the path generating coordinate system is set to the rectangular coordinates at equal intervals, and the speed generating coordinate system 21 is set to the same. As shown in the figure, a distorted coordinate system in which the interval between the center portions is larger than the interval between the end portions is used. Then, the route created in the route generating coordinate system is directly mapped to the speed generating coordinate system 21 using a normal orthogonal coordinate transformation formula, and the speed generating process is performed using the speed generating coordinate system 21. . Thus, the slider 18 can easily control the maximum speed that the mechanism can provide.

【0046】次に、上述した機構制御装置1を図7に示
す2関節ロボット21に使用した場合について説明す
る。
Next, a case where the above-described mechanism control device 1 is used for a two-joint robot 21 shown in FIG. 7 will be described.

【0047】2関節ロボット21のアーム先端部22を
図中太実線で示すように等速直線運動させる場合の第1
関節23及び第2関節24の角速度を図8に示す。同図
から明らかなように、アーム先端部22が第1関節23
に最も近接した位置が特異点Pとなり、この特異点Pの
前後では第1関節23の回転がピークとなり非常に高速
回転する。このピーク値はロボット21のモータや減速
機構の許容最大回転数(図中二点鎖線で示す)により制
限しなければならないので、アーム先端部22を等速直
線運動させるためには、特異点P以外の部分での移動速
度を非常に遅くしなければならない。
The first case in which the arm tip 22 of the two-joint robot 21 is linearly moved at a constant velocity as shown by a thick solid line in the figure.
FIG. 8 shows the angular velocities of the joint 23 and the second joint 24. As is apparent from FIG.
Is a singular point P, and before and after this singular point P, the rotation of the first joint 23 reaches a peak and rotates at a very high speed. This peak value must be limited by the allowable maximum number of rotations of the motor and the speed reduction mechanism of the robot 21 (indicated by a two-dot chain line in the figure). The moving speed in other parts must be very slow.

【0048】これに対し、アーム先端部22の運動につ
いて直線性のみを重視して等速でなくても良いとした場
合は、アーム先端部22の線速度を図9に示すように加
速部と最高速部と減速部とに分けると共に最高速部での
特異点Pの近辺でのみ減速するようにできる。この場
合、特異点Pの近辺では減速されてロボット21の許容
最大回転数(図中二点鎖線で示す)以下に制御できると
共に、この減速とは無関係に他の部分で高速移動を行う
ことができるので、アーム移動時間を短縮することがで
きる。
On the other hand, if the movement of the arm tip 22 is not necessarily at a constant speed with emphasis only on the linearity, the linear velocity of the arm tip 22 is changed to the acceleration speed as shown in FIG. It can be divided into the highest speed section and the deceleration section, and can be decelerated only near the singular point P at the highest speed section. In this case, the robot 21 is decelerated in the vicinity of the singular point P and can be controlled to be equal to or less than the allowable maximum number of rotations of the robot 21 (indicated by a two-dot chain line in the figure). As a result, the arm movement time can be reduced.

【0049】ここで、このような複雑な速度生成を行う
ために、経路生成座標系及び速度生成座標系としてのワ
ールド座標による直交座標を用いると、速度生成は非常
に複雑になってしまい迅速な処理は困難になる。これに
対し、上述した機構制御装置1を用いて、経路生成座標
系に直交座標を使用すると共に速度生成座標系に各関節
23,24の回転角θ1,θ2を座標軸とするモータ軸
座標を使用するようにすれば、容易に速度生成を行うこ
とができるようになる。
Here, if orthogonal coordinates based on world coordinates as the route generation coordinate system and the speed generation coordinate system are used to perform such a complicated speed generation, the speed generation becomes very complicated and rapid. Processing becomes difficult. On the other hand, using the mechanism control device 1 described above, orthogonal coordinates are used for the path generation coordinate system, and motor axis coordinates using the rotation angles θ1 and θ2 of the joints 23 and 24 as the coordinate axes are used for the speed generation coordinate system. Then, the speed can be easily generated.

【0050】次に、上述した機構制御装置1を、ワーク
を放射状に出し入れする2関節ロボットに適用した場合
について説明する。
Next, a case will be described in which the above-described mechanism control device 1 is applied to a two-joint robot that radially moves a work in and out.

【0051】例えば、2関節ロボットを中心として放射
状にワークストッカが配置されて、各ストッカに対して
ワークを出し入れする場合は、アームのハンドを各スト
ッカに接近させるときにストッカの枠に干渉しないよう
に干渉チェックを行う。この干渉チェックを行うための
干渉チェック座標系を直交座標とすると判断処理が非常
に煩雑になってしまう。これに対し、干渉チェック座標
系をロボットを中心とする極座標にすると判断処理が非
常に容易に行うことができるようになる。
For example, when a work stocker is arranged radially around a two-joint robot and a work is taken in and out of each stocker, the hand of the arm approaches each stocker so as not to interfere with the frame of the stocker. Check for interference. If the interference check coordinate system for performing the interference check is rectangular coordinates, the determination process becomes very complicated. On the other hand, when the interference check coordinate system is a polar coordinate centered on the robot, the determination processing can be performed very easily.

【0052】なお、上述の実施形態は本発明の好適な実
施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能で
ある。例えば、上述した実施形態では速度生成座標系を
2次元としているが、これには限られず3次元にしても
良い。例えば2次元の直交座標中を移動するロボットに
おいて、図11に示すように一部をZ方向に持ち上げた
3次元座標を有する速度生成座標系25を採用すること
ができる。この速度生成座標系25では、特定の部分2
6を3次元座標にすることにより、この特定部分26で
の速度を減速することができるようになる。そして、こ
の特定部分26を例えば機械干渉するおそれのある部分
に設定することにより、その部分での減速を図って機構
の干渉を防止することができる。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the speed generation coordinate system is two-dimensional, but is not limited thereto, and may be three-dimensional. For example, in a robot moving in two-dimensional orthogonal coordinates, a speed generating coordinate system 25 having three-dimensional coordinates with a part raised in the Z direction as shown in FIG. 11 can be employed. In this speed generation coordinate system 25, a specific part 2
By setting 6 to three-dimensional coordinates, the speed at the specific portion 26 can be reduced. Then, by setting the specific portion 26 to, for example, a portion where there is a possibility of mechanical interference, it is possible to reduce the speed at that portion and prevent the mechanism from interfering.

【0053】また、これは座標変換により減速できるも
のでありプログラムを使用した速度指定と異なるので、
プログラムと別個の教示作業中でも特定点での減速を有
効に行うことができる。よって、教示作業中にMDI操
作を行ったときでも、特定点での速度を十分に抑制する
ことができる。
Since this can be decelerated by coordinate transformation and is different from the speed designation using a program,
The deceleration at a specific point can be effectively performed even during the teaching work separate from the program. Therefore, even when the MDI operation is performed during the teaching operation, the speed at the specific point can be sufficiently suppressed.

【0054】また、上述した実施形態では軌道の生成の
ために、与えられた代表点を結んで経路を生成し、この
経路上の各位置での速度をマッピングして経路と速度と
を含めた軌道を生成する一方、経路生成及び速度生成の
際に干渉チェックを行うようにしているが、これには限
られないのは勿論である。この場合も、補助点生成部3
と経路生成部4と速度生成部5と干渉チェック部6とで
別個の座標系を選択することができるので、それぞれの
処理に適した座標系を選択して各処理を容易かつ迅速に
行うことができるようになる。
In the above-described embodiment, for generating a trajectory, a path is generated by connecting the given representative points, and the velocity at each position on the path is mapped to include the path and the velocity. While the trajectory is generated, an interference check is performed at the time of generating the route and at the time of generating the speed. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this. Also in this case, the auxiliary point generation unit 3
Since a separate coordinate system can be selected by the route generation unit 4, the speed generation unit 5, and the interference check unit 6, it is possible to select a coordinate system suitable for each process and perform each process easily and quickly. Will be able to

【0055】[0055]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
1記載の機構制御装置によれば、経路生成と速度生成と
補助点生成と干渉チェックとの動作の際に、それぞれの
動作に適した座標を選択して使用することができるの
で、それぞれの動作における座標取りが容易になって、
経路や補助点や速度の生成や干渉チェック処理を容易か
つ迅速に行うことができる。しかも、各処理を同一の座
標系を用いて行うよりも、処理の自由度を向上すること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the mechanism control device of the first aspect, when performing the operation of the path generation, the speed generation, the auxiliary point generation, and the interference check, it is suitable for each operation. Coordinate can be selected and used, so coordinate acquisition in each operation becomes easy,
It is possible to easily and quickly generate a route, an auxiliary point, a speed, and perform an interference check process. Moreover, the degree of freedom of processing can be improved as compared with the case where each processing is performed using the same coordinate system.

【0056】また、請求項2記載の機構制御装置によれ
ば、経路生成と速度生成との動作の際に、それぞれの動
作に適した座標を選択して使用することができるので、
各動作における座標取りが容易になって、経路及び速度
の生成を容易かつ迅速に行うことができる。このため、
各処理を同一の座標系を用いて行うよりも、経路生成能
力が向上したり、速度制御の自由度が上がったり、新た
な動作を実現可能にできるようになる。
Further, according to the mechanism control device of the second aspect, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation when performing the path generation and the speed generation.
Coordinates can be easily obtained in each operation, and a route and a speed can be easily and quickly generated. For this reason,
Compared to performing each process using the same coordinate system, it is possible to improve the path generation capability, increase the degree of freedom in speed control, and realize a new operation.

【0057】さらに、請求項3記載の機構制御装置によ
れば、経路生成と補助点生成との動作の際に、それぞれ
の動作に適した座標を選択して使用することができるの
で、経路及び補助点の生成を容易かつ迅速に行うことが
できる。このため、各処理を同一の座標系を用いて行う
よりも、補助点の生成の自由度を向上させて経路生成能
力を向上することができる。
Further, according to the mechanism control device of the third aspect, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation at the time of the operation of the path generation and the auxiliary point generation. The auxiliary points can be generated easily and quickly. For this reason, it is possible to improve the degree of freedom in generating the auxiliary point and improve the path generation capability, as compared with performing each processing using the same coordinate system.

【0058】また、請求項4記載の機構制御装置によれ
ば、経路生成と干渉チェックとの動作の際に、それぞれ
の動作に適した座標を選択して使用することができるの
で、経路の生成及び干渉チェックを容易かつ迅速に行う
ことができる。しかも、干渉チェックのために予め動作
可能な範囲を入力する際に、その動作に適した座標を選
択して動作範囲の入力作業を簡易化することができる。
According to the mechanism control device of the fourth aspect, it is possible to select and use coordinates suitable for each operation at the time of the path generation and the interference check operation. In addition, interference check can be performed easily and quickly. In addition, when an operable range is input in advance for interference check, coordinates suitable for the operation can be selected to simplify the operation of inputting the operating range.

【0059】さらに、請求項5記載の機構制御装置によ
れば、次元が高い部分の存在により座標に歪を与えるこ
とができるので、速度生成や経路生成の自由度を向上す
ることができる。
Further, according to the mechanism control device of the fifth aspect, since the coordinates can be distorted due to the presence of a portion having a high dimension, the degree of freedom in speed generation and path generation can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の機構制御装置の実施形態を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a mechanism control device of the present invention.

【図2】代表点を連結して経路を生成する様子を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state where a representative point is connected to generate a route.

【図3】2関節ロボットにより多重解が得られる例を示
す平面図であり、(A)と(B)がそれぞれ別個の解で
ある。
FIG. 3 is a plan view showing an example in which multiple solutions can be obtained by a two-joint robot, wherein (A) and (B) are separate solutions.

【図4】本発明の機構制御装置により軌道を生成する手
順を示すフローチャート図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of generating a trajectory by the mechanism control device of the present invention.

【図5】ボールねじを使用したスライダの駆動装置を示
す側面図であり、(A)はスライダが端部に位置すると
き、(B)はスライダが中央部に位置するときを示す。
FIGS. 5A and 5B are side views illustrating a slider driving device using a ball screw, wherein FIG. 5A illustrates a case where the slider is located at an end portion, and FIG. 5B illustrates a case where the slider is located at a center portion.

【図6】図5に示すスライダの駆動装置を用いた2軸直
交ロボットを示す平面図である。
6 is a plan view showing a two-axis orthogonal robot using the slider driving device shown in FIG.

【図7】2関節ロボットを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a two-joint robot.

【図8】2関節ロボットの等速直線運動時の各関節の角
速度を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the angular velocities of the joints when the two-joint robot moves at a constant linear velocity.

【図9】2関節ロボットの直線運動時のアーム先端部の
線速度を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the linear velocity of the tip of the arm during linear motion of the two-joint robot.

【図10】2関節ロボットのアーム先端部の移動方向に
よる速度の違いを示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a difference in speed depending on a moving direction of an arm tip of the two-joint robot.

【図11】一部をZ方向に持ち上げた3次元座標を有す
る速度生成座標系を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a speed generating coordinate system having three-dimensional coordinates with a part raised in the Z direction.

【図12】従来の機構制御装置により軌道を生成する手
順を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a procedure for generating a trajectory by a conventional mechanism control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 機構制御装置 1 Mechanism control device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3F059 CA06 FB05 FC13 5H269 AB01 AB33 BB08 BB14 CC01 CC09 DD08 GG08 JJ09 MM08 QC06 QC10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3F059 CA06 FB05 FC13 5H269 AB01 AB33 BB08 BB14 CC01 CC09 DD08 GG08 JJ09 MM08 QC06 QC10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機械の動作を制御する装置の座標系にお
いて、経路を生成する経路生成座標系と、生成された経
路上の速度を演算する速度生成座標系と、経路生成に必
要な補助点を生成する補助点生成座標系と、機械の作動
可能範囲を設定する干渉チェック座標系とを備え、上記
経路生成座標系と速度生成座標系と、補助点生成座標系
と干渉チェック座標系の4つの座標系の内少なくとも1
つの座標系を他の座標系から独立した座標系に設定可能
としたことを特徴とする機構制御装置。
In a coordinate system of a device for controlling operation of a machine, a route generating coordinate system for generating a route, a speed generating coordinate system for calculating a speed on the generated route, and an auxiliary point required for generating a route. , An interference check coordinate system for setting the operable range of the machine, and the above-mentioned route generation coordinate system, speed generation coordinate system, auxiliary point generation coordinate system, and interference check coordinate system. At least one of the two coordinate systems
A mechanism control device wherein one coordinate system can be set as a coordinate system independent of another coordinate system.
【請求項2】 機械の動作を制御する装置の座標系にお
いて、経路を生成する経路生成座標系と、生成された経
路上の速度を演算する速度生成座標系とを互いに独立し
た座標系に設定可能としたことを特徴とする機構制御装
置。
2. In a coordinate system of a device for controlling the operation of a machine, a route generating coordinate system for generating a route and a speed generating coordinate system for calculating a speed on the generated route are set to coordinate systems independent of each other. A mechanism control device characterized by being made possible.
【請求項3】 経路を生成する経路生成座標系に対し
て、経路生成に必要な補助点を生成する補助点生成座標
系を独立した座標系に設定可能とした請求項1記載の機
構制御装置。
3. The mechanism control device according to claim 1, wherein an auxiliary point generating coordinate system for generating auxiliary points required for generating a path can be set to an independent coordinate system with respect to a path generating coordinate system for generating a path. .
【請求項4】 経路を生成する経路生成座標系に対し
て、機械の作動可能範囲を設定する干渉チェック座標系
を独立した座標系に設定可能とした請求項1記載の機構
制御装置。
4. The mechanism control device according to claim 1, wherein an interference check coordinate system for setting a machine operable range can be set to an independent coordinate system with respect to a path generation coordinate system for generating a path.
【請求項5】 上記4つの座標系は、機械が本来もつ座
標系より次元が高い座標系として各々設定可能とした請
求項1記載の機構制御装置。
5. The mechanism control device according to claim 1, wherein each of the four coordinate systems can be set as a coordinate system having a higher dimension than a coordinate system inherent in the machine.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114474094A (en) * 2022-02-16 2022-05-13 苏州书农科技有限公司 Control method, system and device for harvesting based on multi-joint robotic arm

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