JPH01214906A - ロボツトの動作制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ロボットの動作制御方式に係り、特に組立ロ
ボット等に好適で、教示された動作手順に従って、ロボ
ットに作業を再生させる場合に、周辺装置との衝突など
を回避し安全性を向上させるロボットの動作制御方式に
関するものである。

〔従来の技術〕

産業界に普及しているロボットは、その遂行すべき作業
を教示し、再生運転モードで、その教示された作業を遂
行する、いわゆる教示再生形が主流を占めている。この
ような教示方式の一例は、特公昭６０−５１１２１、再
生方式の一例は、特公昭６１−２９６４に示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような教示再生形ロボットにおいては、再生開始
時には、まず、教示された最初の作業位置にロボットの
作業部位を移動させなければならない。その場合、再生
開始前の位置と最初の作業位置が直線等の経路で接続さ
れる。従って動作経路上に何らかの障害物が存在した場
合、作業部位と障害物が干渉することになり、作業部位
と障害物の両方またはそのいずれかが破損したり、破損
しないまでも、ロボットが非常停止するなどの事態を招
き、目的とする作業が遂行できなくなる場合がある。

このような事態を避けるためには、ロボットの操作者は
、再生運転を開始する前に、ロボットの作業部位置を確
認し、もし、前記したような問題が起りそうな場合には
、前もって作業部位を安全な位置に退避させから再生運
転を開始させなければならない。しかしながら、再生開
始前の作業部位置は、位置教示のために動作させたあと
であるとか、再生運転中に何らかの要因で操作者が停止
させた場合などがあり、どのような位置であるか特定す
ることができないから、前記確認作業のために操作者の
払う心労は大変なものである。また。

そのように心掛けても、うつかりミスを犯すこともあり
、安全作業上問題であった。

別の方法として、前記退避動作を動作手順として事前に
教示しておくこともあるが、操作者が教示忘れをする場
合もある。このような場合、別の操作者が、教示されて
いるものとして操作してしまうような場合があり、まだ
安全上万全とは云い難い問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解消するためになされたもので
、操作者が、操作手段を操作して該当する動作手順を呼
び出したときに、動作制御部が自動的に回避動作命令を
発行する回避動作命令発行手段及び再生運転時にこれを
解読し、動作開始前の位置より最初の作業位置までの安
全な動作経路を生成する回避動作設定手段を設けたもの
である。

〔作用〕

回避動作命令発行手段の作用により、ロボットの動作手
順が呼び出されたときに、自動的に回避動作命令が発行
され、再生運転が開始され、最初の作業位置への動作が
要求されると、回避動作設定手段の作用により動作開始
前の位置より最初の作業位置までの安全な動作経路が生
成されるから。

動作制御部は、この動作経路に沿う動作制御指令をロボ
ットに与えることにより、ロボット作業部は、障害物と
干渉を起したりすることなく安全な経路を経由して、最
初の作業位置へ到達することができる。これ以降は、教
示された動作手順に従ってロボットが駆動される、すな
わち教示通りの作業が再生される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第５図を参照して説明
する。

まず１本発明に係るロボットの動作制御装置の統括的な
実施態様を第１図を参照して説明する。

第１図は１本発明の一実施例に係るロボットの動作制御
装置のブロック図である。

第１図におい□て、１は、周知の水平多関節形ロボット
（以下単にロボットという）である、２は、このロボッ
ト１を駆動制御するための制御装置であり、当該ロボッ
ト１とはパワーケーブルおよび信号ケーブルで接続され
ている。制御装置２は、コンソール３．演算手段４．駆
動回路５、および記憶手段６からなっている。

コンソール３は、ロボットを動作させたり、動作を教示
したりするための入力手段、また、これらの入力結果を
表示したり、ロボット１の動作状態を表示するための表
示手段からなっている。このほか、図示しないが、他の
コンピュータとの通信手段２周辺機器との通信手段等も
接続されている。

演算手段４は、コンソール３から入力指示にもとづき、
記憶手段の中に格納されている動作プログラム、動作デ
ータを参照して、ロボットの動作制御信号を生成して駆
動回路５に送る。

駆動回路５は、演算手段４の指令にもとづき、ロボット
１に対する駆動信号を生成し、ロボット１の各関節に設
けられたアクチエータを駆動する。

また、アクチエータからのフィードバック信号、例えば
エンコーダパルス信号を演算手段４に送る。

このように、演算手段４は、ロボット１の動作制御、外
部との通信、コンソール３との信号授受など、すべての
演算処理を実行するが、その基礎となるデータおよびプ
ログラムは記憶手段６内に格納されている。

記憶手段６内に格納されている情報は、７，７′・・・
、７１で示される幾つかの制御ブロックに分けることが
できる。それは例えば、ロボット１を動作制御するため
の動作制御部７、コンソールの指示を解読したり実行し
たりするコンソール制御部７′、・・・、ロボットの動
作プログラムの格納部。

動作点の位置の格納部などに分けられる。

また、コンソール制御部７′の下位には、コンソール３
からの入力指示にもとづき、記憶手段の中に格納されて
いる動作プログラムの先頭プログラムを読み出し、コン
ソールに表示すると共に、動作プログラム情報を動作制
御部にひき渡す動作プログラム設定部が位置している。

本発明に関与する部分は、動作プログラム設定部９の下
位に位置する回避命令発行部１０及び動作制御部７の下
位に位置する回避動作設定部８である。

以下、回避命令発行部１０を含む動作プログラム設定部
９の動作を第２図により詳細に説明する。

第２図の動作プログラム設定部は、コンソールからの例
えば図示しない再生運転キー人力により、コンソール制
御部７′を介して起動される。起動されると、ブロック
１０００においてコンソールからの動作プログラムの選
択指示入力を待つ。次にブロック１０１０で入力指示の
正当性チエツクを行ない、正しくなければ、再度ブロッ
ク１０００に戻る。正しければ、ブロック１０２０にお
いて、入力指示に相当する動作プログラムの存在をチエ
ツクする。もし存在しなければ、ブロック１０１０の場
合と同様再度ブロック１０００に戻る。この場合、誤ま
りのガイド表示または警告音を発生することもある。

存在すれば、ブロック１０３０において、動作プログラ
ムの存在先頭アドレスを求め、所定のメモリＡＤＲに格
納する。また、ブロック１０４０において動作プログラ
ムの先頭の命令コードをコンソール３に表示する。

最後に本発明に係るブロック１０５０において、回避動
作命令を発行し、所定のメモリＫＡｉＨｉに格納する。

ここでは、説明の便宜のため、メモリＫＡｉ）Ｉｉの内
容＝０のときは１回避命令なし、≠０のとき回避命令が
発行されているとする。

以上で動作プログラム設定部９の動作は完了する。次に
動作制御部７及び回避動作設定部８の動作を説明する。

前述の動作プログラム設定部９の作用により、実行すべ
き動作プログラムが選択されたあとコンソール３より、
例えば図示しない繰り返し運転キー人力があると、動作
制御部７が起動される。

第３図に示す動作をする。

まず、ブロック２０００において、コンソール３に表示
されている命令コードを解読し、ブロック２０１０にお
いて、命令コードを判別し、命令コードが、ロボット動
作命令以外のときは、ブロック２０２０において命令コ
ードに応じた所定の処理、例えば、ハンドの開閉、タイ
マ待、定数処理などを実行する。命令コードがロボット
動作命令である場合は、ブロック２０３０において、命
令コードから動作目標位置の存在アドレスを求める。例
えば命令コードが Ｍｏｖｅ　　Ｐ２Ｏ００ である場合は、現在のロボット位置から、動作点の位置
格納部のアドレス２０００に格納されている位置へ移動
することを示し、上記存在アドレスは２０００に相当す
る。

次に、ブロック２０４０において、動作位置格納ブロッ
クの該当アドレスから動作目標位置を求める。

次のブロック２０５０及び２ｏ６０は本発明に係るブロ
ックであり、ブロック２０５ｏにおいて、回避動作命令
の有無がテストされ、回避動作命令があれば２０６０に
おいて、既にわがっている現在位置と動作目標位置とを
結ぶ結路の間に干渉物との干渉をさけるためのう廻路を
与えるための中間目標位置を設定し、これにより回避動
作経路を与える。

次に、ブロック２０７０において、回避動作命令の存在
を無効とする処理を行なう。これにより、回避動作命令
は、動作制御部が起動されて最初のロボット動命令が現
われたときにのみ作用することになる。

ブロック２０８０では、ブロック２０４０または２０６
０で設定された動作点に従って、その動作経路に沿うロ
ボット動作制御指令を駆動回路に出力する。これにより
ロボットは所定の動作を行なう。

以上により命令コードの内容に応じた処理が完結し、ブ
ロック２０９０に動作プログラムの次に実行すべき命令
コードを示すアドレスＡＤＲを更新設定し、ブロック２
１００でＡＤＨの示すアドレスの命令コードを動作プロ
グラム格納ブロックより取り出し、コンソールに表示す
る。次に、再度ブロック２０００より実行することによ
り、ロボットの動作が動作プログラムに従って継続され
る。

次に、ブロック２０６０における回避動作経路の設定法
についての例を第４図により説明する。

位置Ａが現在位置、位置Ｂが動作目標位置であるとする
と、これは、ブロック２０４０までに求められている。

回避動作命令がない場合は、ロボットは１位置Ａより位
置Ｂへ動作するよう駆動制御される。本発明に係る回避
動作命令ありの場合は、位置ＡよりＡ’　、Ｂ’　を経
由して点Ｂへ動作するよう制御される。位置Ａ′及びＢ
′の位置は、ｈまたはｈ′を指定することにより容易に
確定することができる。第４図では回避経路は門形であ
るが、第５図は別の一例である。すなわちｈ及びｈ′で
指定される点より高い経路Ｘを通過するようにするもの
である。

なお、第４図及び第５図のｈまたは及びｈ′は、ある特
定の定数として与えられていても良い。また、ロボット
使用者の便宜のためには、コンソール３の入力手段を介
して、設定変更できるようにすることも可能である。

上記実施例では、ロボットの形態に水平多関節形を示し
たが、本発明は、直交形、垂直多関節形ロボットに適用
可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロボットを再生運転するために、ロボ
ット動作プログラムが呼び出されたときに、動作プログ
ラム設定部の下位の回避命令発行部が作用し回避命令を
自動的に発行し、再生運転が開始され、最初のロボット
動作命令を実行する際に動作制御部の下位の回避動作設
定部が、前記回避命令を判別し、回避動作経路を設定す
ると共に、前記回避命令を無効とするよう作用するので
、再生運転が開始されたとき、最初の動作目標点への動
作は、障害物との干渉を避けるう同経路をとることにな
り、作業上の安全性向上、動作教示の簡易化が得られる
という多大の効果を奏する。

また、説明あ便宜上、ロボットの動作のための操作信号
は、コンソールから指示するように説明したが１図示し
ない上位コンピュータからの通信線を介して行なうこと
もできるのはもちろんのことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示す概略ブロック図、第２図
は、本発明の回避命令発行のための動作手順図、第３図
は、本発明の回避命令の解読実行のための動作手順図、
第４図、第５図は、本発明の回避動作側図である。 弄２図 蔓　４　図 芽　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロボット機構部と予じめ教示・記憶された動作位置
   及び動作手順に従つてロボット機構部を駆動制御する制
   御装置を具備したものにおいて、制御装置の演算手段は
   、動作プログラム設定部において、ロボットを再生運転
   させるための動作手順が呼び出し、設定されるとき、自
   動的に回避命令を発行設定し、次に再生運転が開始され
   ると、動作制御部において動作手順を順次解読実行し、
   最初のロボット動作命令に対しては、前記回避命令に従
   つて、動作開始位置より、最初の動作位置へ移動するた
   めのう回経路を生成すると共に、前記回避命令を無効に
   し、前記う回経路に沿つてロボットを動作制御するよう
   にしたことを特徴とするロボットの動作制御方法。 ２、前記う回経路のう回量を、任意に変更設定できるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ロボットの動作制御方法。