JPH01240908A - ロボットの制御装置 - Google Patents
ロボットの制御装置Info
- Publication number
- JPH01240908A JPH01240908A JP6794588A JP6794588A JPH01240908A JP H01240908 A JPH01240908 A JP H01240908A JP 6794588 A JP6794588 A JP 6794588A JP 6794588 A JP6794588 A JP 6794588A JP H01240908 A JPH01240908 A JP H01240908A
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- Japan
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- arm
- robot
- robot arm
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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］
本発明はロボットの制御装置の機構逆変換演算器の改良
に関するものである。
に関するものである。
［従来の技術］
機構逆変換演算器は、ロボットアームの手先の配置した
い位置と姿勢のデータを与えると、手先をその位置と姿
勢にするためにロボットアームの各関節がとるべき角度
を算出するものであってロボットの制御装置に内蔵され
ている。
い位置と姿勢のデータを与えると、手先をその位置と姿
勢にするためにロボットアームの各関節がとるべき角度
を算出するものであってロボットの制御装置に内蔵され
ている。
この機構逆変換演算は、ロボットアームの機構、減速機
等の種類に依存し、また変換演算も面倒なものであるた
め、制御するロボットそれぞれに対して演算器を作成す
る必要がある。
等の種類に依存し、また変換演算も面倒なものであるた
め、制御するロボットそれぞれに対して演算器を作成す
る必要がある。
従って、従来のロボット制御装置は特定のアームに対し
て演算器が専用化されていた。
て演算器が専用化されていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、このように専用化すると、汎用化するためには
演算器が多数必要になる。すなわち、関節の自由度が同
じであっても、関節の機構が、例えば第３図に示すよう
にモータＭ、、Ｍ２を用いて関節軸Ｌ＋、Ｌ２を駆動す
るものや、第４図に示ずようにかさ歯車Ｇ、〜Ｇ３とモ
ータＩＭＩ 、 Ｍ２を用いて関節軸し＋、ｔ−２を駆
動するものがある。これらの機構では、関節の動かした
い角度が同一であっても、モータの回転させなければな
らない角度が異なる。従って、機構に応じて異なる演算
器を作成しなければならない。
演算器が多数必要になる。すなわち、関節の自由度が同
じであっても、関節の機構が、例えば第３図に示すよう
にモータＭ、、Ｍ２を用いて関節軸Ｌ＋、Ｌ２を駆動す
るものや、第４図に示ずようにかさ歯車Ｇ、〜Ｇ３とモ
ータＩＭＩ 、 Ｍ２を用いて関節軸し＋、ｔ−２を駆
動するものがある。これらの機構では、関節の動かした
い角度が同一であっても、モータの回転させなければな
らない角度が異なる。従って、機構に応じて異なる演算
器を作成しなければならない。
このようなことから、制御装置の適用範囲を広げようと
すると演算器の数が増え、構成が複雑になるという問題
点があった。
すると演算器の数が増え、構成が複雑になるという問題
点があった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであり、少ない演算器で多種類のロボッＩ・アームを
制御できるロボットの制御装置を実現することを目的と
する。
のであり、少ない演算器で多種類のロボッＩ・アームを
制御できるロボットの制御装置を実現することを目的と
する。
［課題を解決するための手段］
本発明は、
入力データに応じてロボットアームの手先の位置と姿勢
を制御するロボットの制御装置において、複数個設けら
れていて、前記入力データをもとに、ロボットアームの
一部の関節角度を求める第１の演算器と、 複数個設けられていて、前記入力データと前記第１の演
算器で求めた結果をもとに、ロボットアームの残りの関
節角度を求める第２の演算器と、使用するロボットアー
ムの機構に応じて前記複数個の第１の演算器と第２の演
算器のそれぞれからいずれかを選択して機構逆変換演算
器を構成する選択手段、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置である
。
を制御するロボットの制御装置において、複数個設けら
れていて、前記入力データをもとに、ロボットアームの
一部の関節角度を求める第１の演算器と、 複数個設けられていて、前記入力データと前記第１の演
算器で求めた結果をもとに、ロボットアームの残りの関
節角度を求める第２の演算器と、使用するロボットアー
ムの機構に応じて前記複数個の第１の演算器と第２の演
算器のそれぞれからいずれかを選択して機構逆変換演算
器を構成する選択手段、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置である
。
［実施例］
以下、図面を用いて本発明を説明する４第１図は本発明
にかかるロボットの制御装置の一実施例の構成図である
。
にかかるロボットの制御装置の一実施例の構成図である
。
図で、１はロボットアームの手先の位置と姿勢のデータ
を受付ける入力受付器、２はロボットアームの位置と姿
勢のデータから腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを
求める腕部逆変換演算器群である。この演算器群は、ｎ
個の腕部逆変換演算器２．〜２１からなるものである。
を受付ける入力受付器、２はロボットアームの位置と姿
勢のデータから腕部関節角と手先の姿勢行列のデータを
求める腕部逆変換演算器群である。この演算器群は、ｎ
個の腕部逆変換演算器２．〜２１からなるものである。
３は選択信号を受け、この選択信号で選択された腕部逆
変換演′ｘＢ ２ ＋〜２πのいずれかに入力受付器１
からの信号を与えるマルチプレクサである。
変換演′ｘＢ ２ ＋〜２πのいずれかに入力受付器１
からの信号を与えるマルチプレクサである。
４はロボットアームの位置及び姿勢のデータと演算器２
で求めた手先の姿勢行列からロボットアームの手首部の
関節角を求める手首部逆変換演算８群である。この演算
器群はｎ個の手首部逆変換演算器４１〜４πからなるも
のである。
で求めた手先の姿勢行列からロボットアームの手首部の
関節角を求める手首部逆変換演算８群である。この演算
器群はｎ個の手首部逆変換演算器４１〜４πからなるも
のである。
５は選択信号を受け、この選択信号で選択された手首部
逆変換演算器４．〜４πのいずれかに算出した姿勢行列
のデータを与えるマルチプレクサである。
逆変換演算器４．〜４πのいずれかに算出した姿勢行列
のデータを与えるマルチプレクサである。
ここで、腕部と手首部について具体的に説明する。
第２図は６軸の垂直多関節形のロボットアームの概念的
構成図である。
構成図である。
第２図で、Ｃ，、Ｃ，、Ｃ６はロボットアームをアーム
の軸方向に回転させる関節、Ｃ２）Ｃ３゜Ｃ５はロボッ
トアームをアームと交わる方向に回転させる関節、Ｈは
手先である。
の軸方向に回転させる関節、Ｃ２）Ｃ３゜Ｃ５はロボッ
トアームをアームと交わる方向に回転させる関節、Ｈは
手先である。
このようなロボットアームで、腕部はａの部分に相当し
、手先部はｂの部分に相当する。
、手先部はｂの部分に相当する。
このような構成のアームでは、腕部逆変換演算器群２は
、手先Ｈの位置をらとに、腕部の３つの関節Ｃ１，Ｃ２
）Ｃ’ｓの角度を求める演算器を集めたもので、手首部
逆変換演算８群４は手先Ｈの姿勢をもとに残りの関節Ｃ
４，Ｃ−、、Ｃｅの角度を求める演算器の集合である。
、手先Ｈの位置をらとに、腕部の３つの関節Ｃ１，Ｃ２
）Ｃ’ｓの角度を求める演算器を集めたもので、手首部
逆変換演算８群４は手先Ｈの姿勢をもとに残りの関節Ｃ
４，Ｃ−、、Ｃｅの角度を求める演算器の集合である。
再び第１図へ戻り、６は腕部関節角と手首部関節角のデ
ータから関節駆動用モータの回転角を求める伝達変換演
算器群である。この伝達変換演算８群６はｎ個の伝達変
換演算器６１〜６１からなる。
ータから関節駆動用モータの回転角を求める伝達変換演
算器群である。この伝達変換演算８群６はｎ個の伝達変
換演算器６１〜６１からなる。
７は伝達変換演算器６１〜６πのいずれかに算出しな腕
部関節角と手首部関節角のデータを与えるマルチプレク
サである。
部関節角と手首部関節角のデータを与えるマルチプレク
サである。
８はマルチプレクサ３，５．７に選択信号送って演算器
群２，４．６の中のいずれかの演算器を選択させる機構
選択器である。
群２，４．６の中のいずれかの演算器を選択させる機構
選択器である。
９は算出したモータの回転角のデータを各関節駆動用モ
ータに与える出力器である。
ータに与える出力器である。
ここで、請求範囲でいう第１の演算器は腕部逆変換演算
器に、第２の演算器は手先部逆変換演算器に、選択手段
はマルチプレクサ３，５．７と機構選択器にそれぞれ相
当する。
器に、第２の演算器は手先部逆変換演算器に、選択手段
はマルチプレクサ３，５．７と機構選択器にそれぞれ相
当する。
次に、このような装置の動作を説明する。
機構選択器８からマルチプレクサ３，５．７に選択信号
を与えて腕部逆変換演算器群２）手首部逆変換演算酩酊
４及び伝達変換器群６の各群からずれかの演算器を選択
する。
を与えて腕部逆変換演算器群２）手首部逆変換演算酩酊
４及び伝達変換器群６の各群からずれかの演算器を選択
する。
この場合、ロボットアームの構成、例えば軸数、水平形
、垂直形、アーム形状等に応じて腕部逆変換演算器と手
４部逆変換演算器を選択する信号を決め、第３図と第４
図に示すような関節部分の機構に応じて伝達変換演算器
を選択する信号を決める。
、垂直形、アーム形状等に応じて腕部逆変換演算器と手
４部逆変換演算器を選択する信号を決め、第３図と第４
図に示すような関節部分の機構に応じて伝達変換演算器
を選択する信号を決める。
選択した演算器の組合せにより、適用するロボットアー
ムに応じた機構逆変換演算器が構成される。
ムに応じた機構逆変換演算器が構成される。
演算器が構成されたところで、ロボットアームに動作指
令が入力受付器１に与えられると、ロボットアームの手
先の配置しない位置と姿勢のデータが入力受付器１から
マルチプレクサ３に与えられる。これによって、選択さ
れた腕部逆変換演算器は、入力受付器１からの位置と姿
勢のデータからロボットアームの腕部の関節角と手先の
姿勢のデータを求める。算出された腕部関節角のデータ
は選択された伝達変換演算器に直接送られる。
令が入力受付器１に与えられると、ロボットアームの手
先の配置しない位置と姿勢のデータが入力受付器１から
マルチプレクサ３に与えられる。これによって、選択さ
れた腕部逆変換演算器は、入力受付器１からの位置と姿
勢のデータからロボットアームの腕部の関節角と手先の
姿勢のデータを求める。算出された腕部関節角のデータ
は選択された伝達変換演算器に直接送られる。
次に、選択された手首部逆変換演算器は、手先の姿勢行
列のデータから手首部の関節角を求める。
列のデータから手首部の関節角を求める。
さらに、選択された伝達変換演算器は、腕部関節角と手
先部関節角のデータを受け、これらをもとにモータの回
転角を求め、出力器９を通して角関節駆動用モータに送
る。これによって、ロボットアームの手先は入力データ
に応じた位置と姿勢に配置される。
先部関節角のデータを受け、これらをもとにモータの回
転角を求め、出力器９を通して角関節駆動用モータに送
る。これによって、ロボットアームの手先は入力データ
に応じた位置と姿勢に配置される。
なお、実施例では３つの逆変換演算器を組合せる場合を
説明したが、組合せる数はこれ以外であってもよい。
説明したが、組合せる数はこれ以外であってもよい。
また、姿勢行列を求める演算は手首部逆変換演算器で行
ってもよい。
ってもよい。
また、腕部逆変換演算器、手首部逆変換演算器及び伝達
変換演算器としてはマイコンソフト、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌ Ｓｉｇｎａ！Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を用い
てもよい。
変換演算器としてはマイコンソフト、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉ
ｔａｌ Ｓｉｇｎａ！Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等を用い
てもよい。
［効果コ
本発明にかかる装置では、機構逆変換演算器を機能の面
から３つに分割してそれぞれについて複数個の演算器を
用意し、それらの組合せで機構逆変換演算器を構成して
いる。これによって、種々のロボットアームのＲ横道変
換演算器の構成に必要な演算器の量を大幅に削減でき、
コストや開発工数の低減が可能になる。例えば、腕部逆
変換演算器と手首部逆変換演算器と伝達変換演算器をそ
れぞれ１０個ずつ設けると、３０ｇの演算器を用いて理
論上１０００通りの組合せの機構逆変換演算器を構成で
きる。
から３つに分割してそれぞれについて複数個の演算器を
用意し、それらの組合せで機構逆変換演算器を構成して
いる。これによって、種々のロボットアームのＲ横道変
換演算器の構成に必要な演算器の量を大幅に削減でき、
コストや開発工数の低減が可能になる。例えば、腕部逆
変換演算器と手首部逆変換演算器と伝達変換演算器をそ
れぞれ１０個ずつ設けると、３０ｇの演算器を用いて理
論上１０００通りの組合せの機構逆変換演算器を構成で
きる。
第１図は本発明にかかる装置の一実施例の構成図、第２
図は本発明にかかる装置で制御されるロボットアームの
一例の概念的構成図、第３図及び第４図はロボットアー
ムの関節機構の禍成例を示した図である。 ２・・・腕部逆変換演算器群、２１〜２π・・・腕部逆
変換演算器、３，５．７・・・マルチプレクサ、４・・
・手首部逆変換演算酩酊、４１〜４π・・・手首部逆変
換演算器、６・・・伝達変換演算器群、６１〜６Ｔｌ・
・・伝達変換演算器、８・・・機構選択器。
図は本発明にかかる装置で制御されるロボットアームの
一例の概念的構成図、第３図及び第４図はロボットアー
ムの関節機構の禍成例を示した図である。 ２・・・腕部逆変換演算器群、２１〜２π・・・腕部逆
変換演算器、３，５．７・・・マルチプレクサ、４・・
・手首部逆変換演算酩酊、４１〜４π・・・手首部逆変
換演算器、６・・・伝達変換演算器群、６１〜６Ｔｌ・
・・伝達変換演算器、８・・・機構選択器。
Claims (2)
- （１）入力データに応じてロボットアームの手先の位置
と姿勢を制御するロボットの制御装置において、複数個
設けられていて、前記入力データをもとに、ロボットア
ームの一部の関節角度を求める第１の演算器と、 複数個設けられていて、前記入力データと前記第１の演
算器で求めた結果をもとに、ロボットアームの残りの関
節角度を求める第２の演算器と、使用するロボットアー
ムの機構に応じて前記複数個の第１の演算器と第２の演
算器のそれぞれからいずれかを選択して機構逆変換演算
器を構成する選択手段、 を具備したことを特徴とするロボットの制御装置。 - （２）特許請求の範囲第（１）項記載のロボットの制御
装置で、 前記第１の演算器と第２の演算器により算出したロボッ
トアームの関節角度から、ロボットアームの各関節駆動
用モータの回転角度を求める伝達機構演算を行う部分を
第３の演算器として分離し、この第３の演算器を複数個
設け、使用するロボットアームの機構に応じて前記複数
個の演算器のいずれかを前記選択手段が選択する構成に
したことを特徴とするロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067945A JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63067945A JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240908A true JPH01240908A (ja) | 1989-09-26 |
| JPH0760335B2 JPH0760335B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=13359587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63067945A Expired - Fee Related JPH0760335B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | ロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760335B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013526419A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-06-24 | シュトイブリー・ファベルゲ | 自動化作業セルを制御するための方法 |
| JP2013526418A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-06-24 | シュトイブリー・ファベルゲ | 自動化作業セルを制御するための方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59229614A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-24 | Toyota Motor Corp | ロボツト制御装置 |
| JPS6267606A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Hitachi Ltd | 産業用ロボツトの制御方法 |
| JPS62127905A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツトア−ムの動作シミユレ−タ装置 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63067945A patent/JPH0760335B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59229614A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-24 | Toyota Motor Corp | ロボツト制御装置 |
| JPS6267606A (ja) * | 1985-09-20 | 1987-03-27 | Hitachi Ltd | 産業用ロボツトの制御方法 |
| JPS62127905A (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボツトア−ムの動作シミユレ−タ装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013526419A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-06-24 | シュトイブリー・ファベルゲ | 自動化作業セルを制御するための方法 |
| JP2013526418A (ja) * | 2010-05-14 | 2013-06-24 | シュトイブリー・ファベルゲ | 自動化作業セルを制御するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0760335B2 (ja) | 1995-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |