JPH01316185A - 産業用ロボットの経路生成方法 - Google Patents
産業用ロボットの経路生成方法Info
- Publication number
- JPH01316185A JPH01316185A JP14814288A JP14814288A JPH01316185A JP H01316185 A JPH01316185 A JP H01316185A JP 14814288 A JP14814288 A JP 14814288A JP 14814288 A JP14814288 A JP 14814288A JP H01316185 A JPH01316185 A JP H01316185A
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- robot
- command
- coordinate system
- industrial robot
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- Pending
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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、産業用ロボットの制御技術に係り。
特にロボットを簡単かつ円滑に、制御することに好適な
ロボットの制御方式に関する。
ロボットの制御方式に関する。
従来の装置は１日本機械学会論文集Ｃ編、第４８巻４３
１号（ＰＰ９９０〜９９７）（昭和５７−７）に記載の
「ロボットハンドの経路補１旧において、速度ベクトル
成分を線形補間することにより、放物線の軌跡を生成す
る方法、または、第３回インターナショナル シンポジ
ウム オンロボティクス リサーチ（１９８５）（３ｒ
ｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙａ＋ｐｏｓｉｕＩ
Ｉｏｎ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ（１９８
５））に記載のトラジェクトリー ジェネレーション
フォア モービル ロボット（Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂ
ｏｔｓ）において、クロソイド曲線を用いて加速度変化
が連続な軌道を生成する方法が論じられている。
１号（ＰＰ９９０〜９９７）（昭和５７−７）に記載の
「ロボットハンドの経路補１旧において、速度ベクトル
成分を線形補間することにより、放物線の軌跡を生成す
る方法、または、第３回インターナショナル シンポジ
ウム オンロボティクス リサーチ（１９８５）（３ｒ
ｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙａ＋ｐｏｓｉｕＩ
Ｉｏｎ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ（１９８
５））に記載のトラジェクトリー ジェネレーション
フォア モービル ロボット（Ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ
Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂ
ｏｔｓ）において、クロソイド曲線を用いて加速度変化
が連続な軌道を生成する方法が論じられている。
更に手首先端の急激な方向転換をさける手法が特公昭５
１−３４１８０号に示しである。
１−３４１８０号に示しである。
従来技術は、ロボットの経路精度向上のため、動作方向
が不連続に変化する区間の接続部で加減速をして振動の
発生を防止していたが、動作に要する時間が長くなって
しまった。また、本質的に滑らかな軌道を作ろうと、速
度ベクトルが連続になるような軌道を生成したり、加速
度が連続になるような軌道を生成したりしたが、軌道の
決定に３点以上のティーチデータが必要であり、軌道の
決定のための計算が複雑であるという間層点があった６
本発明の目的は、減速することなく、軌道の決定に多く
のティーチデータも必要なく、容易な計算により軌道が
生成できる円滑に動くロボットにある。
が不連続に変化する区間の接続部で加減速をして振動の
発生を防止していたが、動作に要する時間が長くなって
しまった。また、本質的に滑らかな軌道を作ろうと、速
度ベクトルが連続になるような軌道を生成したり、加速
度が連続になるような軌道を生成したりしたが、軌道の
決定に３点以上のティーチデータが必要であり、軌道の
決定のための計算が複雑であるという間層点があった６
本発明の目的は、減速することなく、軌道の決定に多く
のティーチデータも必要なく、容易な計算により軌道が
生成できる円滑に動くロボットにある。
上記目的は、経路補間部の直交データを補間計算終了後
、座標変換の前に円滑化処理してやることにより達成さ
れる。
、座標変換の前に円滑化処理してやることにより達成さ
れる。
〔作用〕
経路補間部の直交データを処理する円滑化、フィルタは
、隣合う何点かを加算して平均をとっていくやり方で、
このようにすると、フィルタの効果が現れ、ロボットの
動作が円滑になる。
、隣合う何点かを加算して平均をとっていくやり方で、
このようにすると、フィルタの効果が現れ、ロボットの
動作が円滑になる。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明す
る。第５図は、本実施例の全体機器構成図である。１は
ロボット制御装置であり、第５図会体の制御を行ってい
る。２はロボット本体であり、６個のサーボモータによ
り作業を行う。３はワイヤである。５は溶接トーチであ
る。６はワークの台である。４はティーチボックスであ
り、これを用いてロボットの動作の教示を行う。
る。第５図は、本実施例の全体機器構成図である。１は
ロボット制御装置であり、第５図会体の制御を行ってい
る。２はロボット本体であり、６個のサーボモータによ
り作業を行う。３はワイヤである。５は溶接トーチであ
る。６はワークの台である。４はティーチボックスであ
り、これを用いてロボットの動作の教示を行う。
第２図は第１図のハードウェア内部ブロック図である。
ロボット制御装置１は、以下のような構成になっている
。７はＣＰＵであり、ロボット制御装置関係のすべての
制御を行っている。８はバブルメモリである６バブルメ
モリは、不揮発性のメモリであり、電源遮断時に失われ
て困るデータやプログラムが書き込まれている。９はＲ
ＡＭであり、ＣＰＵが実行するプログラムやデータなど
が格納されている。１０はＲＯＭであり、電源立上げ時
にＣＰＵがバブルメモリ８からＲＡＭの５Ｏヘプロ°グ
ラムをローディングする手順を記したプログラムが格納
されている。１１はＩ１０制御部であり、キーボード１
４．ＣＲＴコントローラ１５、ティーチボックス４との
入出力を制御している。１４はキーボードであり、ロボ
ット制御装置１の上面に取り付けられている。１６はＣ
ＲＴコントローラであり、ロボット制御装置１の上面に
取り付けられたＣＲＴ１６に各種の情報を表示する。１
２はサーボ制御部である。サーボ制御部はＣＰＵの指令
に基づき、サーボアンプ部１３に、各モータの回転に対
する指令を与える。サーボアンプ部１３はロボット本体
２に取り付けられた６個のモータ、Ｍ１〜Ｍ６．１８〜
２３を駆動する。
。７はＣＰＵであり、ロボット制御装置関係のすべての
制御を行っている。８はバブルメモリである６バブルメ
モリは、不揮発性のメモリであり、電源遮断時に失われ
て困るデータやプログラムが書き込まれている。９はＲ
ＡＭであり、ＣＰＵが実行するプログラムやデータなど
が格納されている。１０はＲＯＭであり、電源立上げ時
にＣＰＵがバブルメモリ８からＲＡＭの５Ｏヘプロ°グ
ラムをローディングする手順を記したプログラムが格納
されている。１１はＩ１０制御部であり、キーボード１
４．ＣＲＴコントローラ１５、ティーチボックス４との
入出力を制御している。１４はキーボードであり、ロボ
ット制御装置１の上面に取り付けられている。１６はＣ
ＲＴコントローラであり、ロボット制御装置１の上面に
取り付けられたＣＲＴ１６に各種の情報を表示する。１
２はサーボ制御部である。サーボ制御部はＣＰＵの指令
に基づき、サーボアンプ部１３に、各モータの回転に対
する指令を与える。サーボアンプ部１３はロボット本体
２に取り付けられた６個のモータ、Ｍ１〜Ｍ６．１８〜
２３を駆動する。
本発明のプログラムは、バブルメモリ８に記憶されてお
り、ＲＡＭへ転送され、実行される。
り、ＲＡＭへ転送され、実行される。
以下、本発明の詳細な説明する。
産業用ロボットにおいて、直線等の経路補間を行う場合
、第４図の２４．２５のティーチ点Ｐａ。
、第４図の２４．２５のティーチ点Ｐａ。
ｐｂの直交データから、補間を行う、第１図のフローチ
ャートに示すように、補間２６によって生成された直交
データＸ （ｔ） 、 Ｙ （ｔ） 、 Ｚ （ｔ）を
円滑化フィルタ処理２７により円滑化する。円滑化され
たｘ” （ｔ）ｐ ｙ” （ｔ）ｐ ｚ” （ｔ）’を
座標変換２８し、関節データθｉをサーボ系に指令値２
９として出力する。円滑化フィルタの処理は第６図のフ
ローチャートに示すような処理である。ｎ回前までの入
力データを記憶しておき今回のデータと計Ｎ回３０＝（
ｎ＋１）のデータの平均値３１を出力とする。２次元で
の例を示すと、ｘｙ平面上で（０，１０）（０，０）（
１０，０）をティーチ点とすると、円滑化フィルタ処理
を行わない場合、第７図の（Ｘ （ｉ） Ｙ （ｉ）
）の示しているデータ上をロボットの手先は、動き、ま
た、それは、第８図の３２“入力″が示しているような
グラフとなる。
ャートに示すように、補間２６によって生成された直交
データＸ （ｔ） 、 Ｙ （ｔ） 、 Ｚ （ｔ）を
円滑化フィルタ処理２７により円滑化する。円滑化され
たｘ” （ｔ）ｐ ｙ” （ｔ）ｐ ｚ” （ｔ）’を
座標変換２８し、関節データθｉをサーボ系に指令値２
９として出力する。円滑化フィルタの処理は第６図のフ
ローチャートに示すような処理である。ｎ回前までの入
力データを記憶しておき今回のデータと計Ｎ回３０＝（
ｎ＋１）のデータの平均値３１を出力とする。２次元で
の例を示すと、ｘｙ平面上で（０，１０）（０，０）（
１０，０）をティーチ点とすると、円滑化フィルタ処理
を行わない場合、第７図の（Ｘ （ｉ） Ｙ （ｉ）
）の示しているデータ上をロボットの手先は、動き、ま
た、それは、第８図の３２“入力″が示しているような
グラフとなる。
しかし、円滑化フィルタ処理を行うと、段数Ｎ＝４とし
たとき、３回前のデータ、２＠随のデータ、前のデータ
、現在のデータの４回分の平均を下記の式 （Ｒ＝ ｉ −Ｎ＋ １） ただし、Ｒ＜ＯのときＸ （０）＝Ｏ，Ｙ （０）＝１
０により Ｘ （Ｒ） ＝Ｘ （０） Ｙ （Ｒ） ＝Ｙ （０） により求めることが出来、その結果は、第７図のＸ”
（ｔ）、Ｙ” （ｔ）に、示す通りである、また、第８
図の３３″出力″の曲線が、円滑化フィルタ処理後のロ
ボットが動く軌跡である。
たとき、３回前のデータ、２＠随のデータ、前のデータ
、現在のデータの４回分の平均を下記の式 （Ｒ＝ ｉ −Ｎ＋ １） ただし、Ｒ＜ＯのときＸ （０）＝Ｏ，Ｙ （０）＝１
０により Ｘ （Ｒ） ＝Ｘ （０） Ｙ （Ｒ） ＝Ｙ （０） により求めることが出来、その結果は、第７図のＸ”
（ｔ）、Ｙ” （ｔ）に、示す通りである、また、第８
図の３３″出力″の曲線が、円滑化フィルタ処理後のロ
ボットが動く軌跡である。
以上のような処理を補間処理終了後、座標変換前に行う
ことにより、直行レベルの動作範囲のチエツクが出来る
ようになり、さらには、少ない計算量で円滑化処理が行
えるという効果が゛ある。
ことにより、直行レベルの動作範囲のチエツクが出来る
ようになり、さらには、少ない計算量で円滑化処理が行
えるという効果が゛ある。
なお、以上説明した実施例では円滑化処理として連続し
ている補間点の加重平均を求める場合について説明した
が相乗平均、調和平均を求める手法なども採用できる。
ている補間点の加重平均を求める場合について説明した
が相乗平均、調和平均を求める手法なども採用できる。
本発明によれば、座標変換の前に円滑化処理を行うので
、ロボットの三次元的な位置、姿勢の管理が容易であり
、円滑化軌道の生成に幾何学的計算等を要さないため、
計算量が少なくてすむという効果がある。
、ロボットの三次元的な位置、姿勢の管理が容易であり
、円滑化軌道の生成に幾何学的計算等を要さないため、
計算量が少なくてすむという効果がある。
第１図は本発明におけるフローチャート第２図はハード
ウェアブロック図 第３図は本発明の一実施例の全体構成図第４図はロボッ
ト本体 第５図はシステムの全体機器構成図 第６図は円滑化フィルタ処理におけるフローチャート 第７図は円滑化処理結果表 第８図は円滑化処理結果グラフ ２６・・・補間処理、２７・−・円滑フィルタ処理、２
８第４ 図 本発明におし勅フローナイート第
２ 図 ＄ ３ 図 ロホ゛ットルリ御ンＩ置経Ｐ−揃用御 り主２）円滑化処理（変のテ゛−タ 第 ４ 図 ロホ゛ット本う本 平 ５１２Ｉ 第６ 図 円ｊ骨化）δルクスユ理１；石す４フロー
ナイート（２次えぞ０少１）
ウェアブロック図 第３図は本発明の一実施例の全体構成図第４図はロボッ
ト本体 第５図はシステムの全体機器構成図 第６図は円滑化フィルタ処理におけるフローチャート 第７図は円滑化処理結果表 第８図は円滑化処理結果グラフ ２６・・・補間処理、２７・−・円滑フィルタ処理、２
８第４ 図 本発明におし勅フローナイート第
２ 図 ＄ ３ 図 ロホ゛ットルリ御ンＩ置経Ｐ−揃用御 り主２）円滑化処理（変のテ゛−タ 第 ４ 図 ロホ゛ット本う本 平 ５１２Ｉ 第６ 図 円ｊ骨化）δルクスユ理１；石す４フロー
ナイート（２次えぞ０少１）
Claims (1)
- １、通過すべき軌道上の代表点を与え、これらの間を直
交系内の直線、円弧等で補間することにより動作を制御
する、複数自由度で構成される駆動機構を持つ産業用ロ
ボットにおいて、補間結果として得られる点列に対して
上記直交座標系に関する各成分毎に円滑化処理を行い、
これにより得られるデータを、直交座標系に関する指令
として生成し、この指令値に対して座標変換処理を行う
ことにより、関節座標系の指令を求め、上記機構に取付
けられた作業工具の位置を直交空間内において滑らかな
軌道をたどらせるように制御することを特徴とした産業
用ロボットの経路生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814288A JPH01316185A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 産業用ロボットの経路生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814288A JPH01316185A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 産業用ロボットの経路生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01316185A true JPH01316185A (ja) | 1989-12-21 |
Family
ID=15446209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14814288A Pending JPH01316185A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 産業用ロボットの経路生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01316185A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014076497A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| JP2020097083A (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 日本電産サンキョー株式会社 | ロボットの制御装置及び制御方法 |
| JPWO2021177180A1 (ja) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14814288A patent/JPH01316185A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014076497A (ja) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Sinfonia Technology Co Ltd | 多関節ロボット及び半導体ウェハ搬送装置 |
| JP2020097083A (ja) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | 日本電産サンキョー株式会社 | ロボットの制御装置及び制御方法 |
| JPWO2021177180A1 (ja) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | ||
| WO2021177180A1 (ja) * | 2020-03-04 | 2021-09-10 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
| CN115210662A (zh) * | 2020-03-04 | 2022-10-18 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
| US12411472B2 (en) | 2020-03-04 | 2025-09-09 | Fanuc Corporation | Numerical control device |
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