JPH03139704A - ロボットの障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御装置 - Google Patents
ロボットの障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御装置Info
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- JPH03139704A JPH03139704A JP27715589A JP27715589A JPH03139704A JP H03139704 A JPH03139704 A JP H03139704A JP 27715589 A JP27715589 A JP 27715589A JP 27715589 A JP27715589 A JP 27715589A JP H03139704 A JPH03139704 A JP H03139704A
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、ロボットの作業環境内に障害物がある場合で
も事前に移動経路を設定する必要がなく、ロボットに簡
単に障害物回避の動作を行わせることができるロボット
の障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御
装置に関する。
も事前に移動経路を設定する必要がなく、ロボットに簡
単に障害物回避の動作を行わせることができるロボット
の障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御
装置に関する。
（従来の技術）
作業ロボットを用いて種々の機器の分解・点検および組
立作業などをするときは、作業環境内に作業対象以外の
機器や装置などの障害物があって、例えば多関節ロボッ
トの場合、ロボット自身がこれら障害物と衝突する可能
性がある。
立作業などをするときは、作業環境内に作業対象以外の
機器や装置などの障害物があって、例えば多関節ロボッ
トの場合、ロボット自身がこれら障害物と衝突する可能
性がある。
そこで、従来は、ロボットのオペレータが障害物を考慮
した移動経路を予め設定してこれをロボットに入力する
か、またはロボットに作業環境の詳細な地図を入力し、
ロボットがこれをいくつかの領域に分割して移動経路を
自動設定（パスプランニング）するという方法がとられ
ていた。
した移動経路を予め設定してこれをロボットに入力する
か、またはロボットに作業環境の詳細な地図を入力し、
ロボットがこれをいくつかの領域に分割して移動経路を
自動設定（パスプランニング）するという方法がとられ
ていた。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、障害物の位置や大きさを勘案しながらオペレ
ータが移動経路を設定するのは、多大な労力を要する。
ータが移動経路を設定するのは、多大な労力を要する。
また、ロボットに作業環境の情報を与える場合でも、同
様に障害物の位置や大きさを詳細に記した地図を作成す
るのは困難であるし、ロボットの側でも障害物の配置が
複雑になったときはパスプランニングに時間がかかるな
どの問題がある。
様に障害物の位置や大きさを詳細に記した地図を作成す
るのは困難であるし、ロボットの側でも障害物の配置が
複雑になったときはパスプランニングに時間がかかるな
どの問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、作業環境内
において、ロボットに簡単に障害物回避の動作を行わせ
ることができるロボットの障害物回避制御方法およびこ
の方法に用いる装置を提供することを目的とする。
において、ロボットに簡単に障害物回避の動作を行わせ
ることができるロボットの障害物回避制御方法およびこ
の方法に用いる装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明は上記課題を解決するために、（１）ロボットの
目標姿勢を入力する工程と、（２）ロボットの現姿勢と
障害物との距離を測定する工程と、（３）ロボットを現
姿勢から前記目標姿勢に一致させるための姿勢合わせの
変位量と、ロボットを現姿勢から目標姿勢との一致に向
けて移動する際における障害物回避のための変位量とを
算出する工程と、（４）前記ロボットの現姿勢と障害物
との距離の長短をファジールールで判断しながら、前記
姿勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との調
整を行う工程とを具備し、ロボットの姿勢が目標姿勢と
一致するまで前記（２）ないしく４）の工程を繰返すロ
ボットの障害物回避制御方法を提供する。
目標姿勢を入力する工程と、（２）ロボットの現姿勢と
障害物との距離を測定する工程と、（３）ロボットを現
姿勢から前記目標姿勢に一致させるための姿勢合わせの
変位量と、ロボットを現姿勢から目標姿勢との一致に向
けて移動する際における障害物回避のための変位量とを
算出する工程と、（４）前記ロボットの現姿勢と障害物
との距離の長短をファジールールで判断しながら、前記
姿勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との調
整を行う工程とを具備し、ロボットの姿勢が目標姿勢と
一致するまで前記（２）ないしく４）の工程を繰返すロ
ボットの障害物回避制御方法を提供する。
また本発明は、ロボットの目標姿勢を入力する入力装置
と、ロボットの現姿勢と障害物との距離を測定する距離
測定装置と、ロボットを現姿勢から前記目標姿勢に一致
させるための姿勢合わせの変位量と、ロボットを現姿勢
から目標姿勢との一致に向けて移動する際における障害
物回避のための変位量とを算出し、かつ前記ロボットの
現姿勢と障害物との距離の長短をファジールールで判断
しながら、前記姿勢合わせの変位量と障害物回避のため
の変位量との調整を行う演算処理装置とを具備するロボ
ットの障害物回避制御装置も提供する。
と、ロボットの現姿勢と障害物との距離を測定する距離
測定装置と、ロボットを現姿勢から前記目標姿勢に一致
させるための姿勢合わせの変位量と、ロボットを現姿勢
から目標姿勢との一致に向けて移動する際における障害
物回避のための変位量とを算出し、かつ前記ロボットの
現姿勢と障害物との距離の長短をファジールールで判断
しながら、前記姿勢合わせの変位量と障害物回避のため
の変位量との調整を行う演算処理装置とを具備するロボ
ットの障害物回避制御装置も提供する。
（作用）
本発明に係るロボットの障害物回避制御方法は、例えば
上述のロボットの障害物回避制御装置における入力装置
にロボットの目標姿勢を入力し、その後距離測定装置に
よってロボットの現姿勢と障害物との距離を測定する。
上述のロボットの障害物回避制御装置における入力装置
にロボットの目標姿勢を入力し、その後距離測定装置に
よってロボットの現姿勢と障害物との距離を測定する。
そして、演算処理装置によって、ロボットを現姿勢から
前記目標姿勢に一致させるための姿勢合わせの変位量と
、ロボットを現姿勢から目標姿勢との一致に向けて移動
する際における障害物回避のための変位量とを算出する
。演算処理装置ではさらに、前記ロボットの現姿勢と障
害物との距離の長短をファジールルで判断しながら、前
記姿勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との
調整を行う。この後は、ロボットの姿勢が目標姿勢と一
致するまで前記（２）ないしく４）の操作を繰返す。
前記目標姿勢に一致させるための姿勢合わせの変位量と
、ロボットを現姿勢から目標姿勢との一致に向けて移動
する際における障害物回避のための変位量とを算出する
。演算処理装置ではさらに、前記ロボットの現姿勢と障
害物との距離の長短をファジールルで判断しながら、前
記姿勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との
調整を行う。この後は、ロボットの姿勢が目標姿勢と一
致するまで前記（２）ないしく４）の操作を繰返す。
このように、本発明においては、ロボット自身が障害物
との距離をとらえ、かっこの距離を条件とするファジー
ルールを取入れたことにより、ロボットが自律的に目標
姿勢への姿勢合わせ動作と障害物回避動作とを組み合わ
せた適度な変位量をとり、最終的に目標姿勢と一致する
姿勢をとることができる。また本発明は、姿勢合わせ動
作をとる際、移動の妨げになる障害物を順次回避してい
く方式のため、予めパスプランニングをする必要もなく
なる。
との距離をとらえ、かっこの距離を条件とするファジー
ルールを取入れたことにより、ロボットが自律的に目標
姿勢への姿勢合わせ動作と障害物回避動作とを組み合わ
せた適度な変位量をとり、最終的に目標姿勢と一致する
姿勢をとることができる。また本発明は、姿勢合わせ動
作をとる際、移動の妨げになる障害物を順次回避してい
く方式のため、予めパスプランニングをする必要もなく
なる。
（実施例）
以下添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明の方法と装置を適用した２アーム・２
ジヨイントの多関節ロボットが障害物を回避して目標姿
勢に合一するまでの姿勢の変化を示す図である。
ジヨイントの多関節ロボットが障害物を回避して目標姿
勢に合一するまでの姿勢の変化を示す図である。
多関節ロボット１は、第１ジヨイント２に接続する第１
アーム（長さ（１）３と、第１アーム３および第２アー
ム（長さ１２）４を連結する第２ジヨイント５を備える
。そして、第１ジヨイント２と第２ジヨイント５は、と
もに平面６内で回転可能なため、多関節ロボット１は２
個の自由度を有する。
アーム（長さ（１）３と、第１アーム３および第２アー
ム（長さ１２）４を連結する第２ジヨイント５を備える
。そして、第１ジヨイント２と第２ジヨイント５は、と
もに平面６内で回転可能なため、多関節ロボット１は２
個の自由度を有する。
この多関節ロボット１は、Ｘとｙの２軸で表される平面
６内で、第１アーム３と第２アーム４が一直線に延びた
初期姿勢から第１アーム３を中心にして回転する。そし
て、同じく第１アーム３と第２アーム４が一直線に延び
、かつ第２アーム４の先端座標（−１，１９，０，６０
）の目標姿勢へ移動するわけであるが、第１アーム２と
第２アム４が一直線状になっている状態のまま第１ジヨ
イントを中心にして反時計回りで回転したのでは、障害
物７に衝突する。
６内で、第１アーム３と第２アーム４が一直線に延びた
初期姿勢から第１アーム３を中心にして回転する。そし
て、同じく第１アーム３と第２アーム４が一直線に延び
、かつ第２アーム４の先端座標（−１，１９，０，６０
）の目標姿勢へ移動するわけであるが、第１アーム２と
第２アム４が一直線状になっている状態のまま第１ジヨ
イントを中心にして反時計回りで回転したのでは、障害
物７に衝突する。
そこで本実施例においては、多関節ロボット１は、第２
図の流れ図に示すアルゴリズムに従って、この障害物７
を回避しながら反時計回りで回転して目標位置に到達す
る。
図の流れ図に示すアルゴリズムに従って、この障害物７
を回避しながら反時計回りで回転して目標位置に到達す
る。
このアルゴリズムにおいては、まずロボットの障害物回
避制御装置の入力装置に目標姿勢、この場合は第２アー
ム４の先端座標（−１，１９，０゜６０）を入力する。
避制御装置の入力装置に目標姿勢、この場合は第２アー
ム４の先端座標（−１，１９，０゜６０）を入力する。
するとロボットの障害物回避制御袋、置の距離測定装置
は、第１アーム２．第２アーム４と障害物７との間の距
離ｄを測定する。
は、第１アーム２．第２アーム４と障害物７との間の距
離ｄを測定する。
次は、ロボットの障害物回避制御装置の演算処理装置に
おいて、障害物回避のための第１ジヨイント２と第２ジ
ヨイント５の変位量（回転角）Δθ 、（ｊは第ｊ番
目のジヨイントであることをａｖ、Ｊ 示す）を算出する。
おいて、障害物回避のための第１ジヨイント２と第２ジ
ヨイント５の変位量（回転角）Δθ 、（ｊは第ｊ番
目のジヨイントであることをａｖ、Ｊ 示す）を算出する。
本実施例においては、まず第２ジヨイント５の変位量Δ
θ８，２を定め、次いで多関節ロボット１全体の半時針
目りという回転方向が変わらないように、第１ジヨイン
ト２の変位量Δθ８，１を関係式ｃｏｓΔθ −（ｊｉ
＋Ａｃｏｓθａｙ ２）／ａｖｌ １
２ ’！１ ＋ｊ！２ ＋２ｊ！１ｊ！２ ｃｏｓθａ
ｙ、 ２． ］／２に２ 従って、第２ジヨイント５の変位量Δθ３９，２と逆方
向に定める。したがって、もし第１ジヨイント２の長さ
（と第２ジヨイント５の長さ１２が等ま しいときは、Δθａｖ、 １ ＝ １ ／ ２Δθ８
ｖ、２となる。
θ８，２を定め、次いで多関節ロボット１全体の半時針
目りという回転方向が変わらないように、第１ジヨイン
ト２の変位量Δθ８，１を関係式ｃｏｓΔθ −（ｊｉ
＋Ａｃｏｓθａｙ ２）／ａｖｌ １
２ ’！１ ＋ｊ！２ ＋２ｊ！１ｊ！２ ｃｏｓθａ
ｙ、 ２． ］／２に２ 従って、第２ジヨイント５の変位量Δθ３９，２と逆方
向に定める。したがって、もし第１ジヨイント２の長さ
（と第２ジヨイント５の長さ１２が等ま しいときは、Δθａｖ、 １ ＝ １ ／ ２Δθ８
ｖ、２となる。
他方、本実施例においては、同じくロボットの障害物回
避制御装置の演算処理装置において、姿勢合わせのため
の第１ジヨイント２と第２ジヨイント５の変位量（回転
角）Δθ （ｊは第ｊ番ａｄ、ｉ 目のジヨイントであることを示す）を算出する。
避制御装置の演算処理装置において、姿勢合わせのため
の第１ジヨイント２と第２ジヨイント５の変位量（回転
角）Δθ （ｊは第ｊ番ａｄ、ｉ 目のジヨイントであることを示す）を算出する。
この姿勢合わせ制御の設定は、比例積分（ＰＩ）制御で
構成することができる。
構成することができる。
すなわち、まず各ジヨイントについて目標姿勢との偏差
Ｅｊ （Ｅｊ−θ□Ｇ、ｊ−θｊ；θ□Ｇ、ｉは第ｊ番
目のジヨイントの目標角度、θｊは第ｊ番目のジヨイン
トの現在の角度である）を求め、この偏差Ｅ、の変位量
ΔＥ、を設定した後、各ジョイＪ
Ｊ ントごとの変位量Δθ 、を式Δθａｄ、ｉ”Ｋｉ・
ａｄ、ｊ Ｅ、＋Ｋ −ΔＥ、に従って求める（Ｋ、とＫＪｌ）
Ｊ
１１）は、それぞれ積分ゲインと比例ゲインである）
。
Ｅｊ （Ｅｊ−θ□Ｇ、ｊ−θｊ；θ□Ｇ、ｉは第ｊ番
目のジヨイントの目標角度、θｊは第ｊ番目のジヨイン
トの現在の角度である）を求め、この偏差Ｅ、の変位量
ΔＥ、を設定した後、各ジョイＪ
Ｊ ントごとの変位量Δθ 、を式Δθａｄ、ｉ”Ｋｉ・
ａｄ、ｊ Ｅ、＋Ｋ −ΔＥ、に従って求める（Ｋ、とＫＪｌ）
Ｊ
１１）は、それぞれ積分ゲインと比例ゲインである）
。
なお姿勢合わせ制御の設定は、比例積分微分（ＰＩＤ）
制御で構成することもできる。
制御で構成することもできる。
こうして障害物回避制御と姿勢合わせ制御の設定が終わ
ったら、次はロボットの障害物回避制御装置の演算処理
装置において、以下のファジールール（ルール１）に従
って障害物回避制御と姿勢合わせ制御をどのように組み
合わせるか、すなわち第ｊ番目のジヨイントの現在位置
からの変位量Δθ、としてΔθ 、とΔθａｄ、ｉを
どのように調Ｊ ａＶ、１ 整するかを定める。
ったら、次はロボットの障害物回避制御装置の演算処理
装置において、以下のファジールール（ルール１）に従
って障害物回避制御と姿勢合わせ制御をどのように組み
合わせるか、すなわち第ｊ番目のジヨイントの現在位置
からの変位量Δθ、としてΔθ 、とΔθａｄ、ｉを
どのように調Ｊ ａＶ、１ 整するかを定める。
ルール１ ： Ｉｆ ｄ ｉｓ ＳＭＡＬＬ。
ＴＨＥＮ Δθ、＝Δθ 。
Ｊ ａｖ、Ｉ
ＥＬＳＥ Δθ・＝Δθａｄ、ｊ
（もしｄがＳＭＡＬＬ （小さい）ならば、八〇、＝へ
〇 、；さもなくばΔθ、−ΔθＩｌｄ、 ｉ）Ｊ
ａＶ、Ｉ
Ｊここで、条件節（１１節）におけるＳＭＡＬＬ（フ
ァジーラベル）の満足度ＤＯＦｓ （０≦Ｄ。
〇 、；さもなくばΔθ、−ΔθＩｌｄ、 ｉ）Ｊ
ａＶ、Ｉ
Ｊここで、条件節（１１節）におけるＳＭＡＬＬ（フ
ァジーラベル）の満足度ＤＯＦｓ （０≦Ｄ。
Ｆｓ≦１）、メンバシップ関数ｔｔ Ｓｍａｌｌ （ｄ
）によって求める（ＤＯＦｓ＝μＳｍａｌｌ （ｄ）
） 、また、ＥＬＳＥ （ＳＭＡＬＬでないこと）の満
足度ＤＯＦｅ（０≦ＤＯＦｅ≦１）は、メンバシップ関
数ｐ ＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （ｄ）により、式Ｄ ＯＦ
ｅ ＝ μＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （ｄ） ＝１．−Ｄ
ＯＦｓによって求める。
）によって求める（ＤＯＦｓ＝μＳｍａｌｌ （ｄ）
） 、また、ＥＬＳＥ （ＳＭＡＬＬでないこと）の満
足度ＤＯＦｅ（０≦ＤＯＦｅ≦１）は、メンバシップ関
数ｐ ＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （ｄ）により、式Ｄ ＯＦ
ｅ ＝ μＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （ｄ） ＝１．−Ｄ
ＯＦｓによって求める。
第３図に、距離ｄの大きさに対するメンバシップ関数ｔ
ｔ Ｓｍａｌｌ （ｄ）とｐ ＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （
ｄ）のそれぞれの形状を示す。
ｔ Ｓｍａｌｌ （ｄ）とｐ ＮＯＴ Ｓｍａｌｌ （
ｄ）のそれぞれの形状を示す。
こうしてＤＯＦｓとＤＯＦｅが求まったら、これらを用
いてΔθ 、とΔθ８６．ｊを以下の式（Ｉ）ｖｇ に従ってウェート付けし、Δθ３１．ｊとΔθａｄ、ｊ
を合理的に調整した変位量Δθ、を求める。
いてΔθ 、とΔθ８６．ｊを以下の式（Ｉ）ｖｇ に従ってウェート付けし、Δθ３１．ｊとΔθａｄ、ｊ
を合理的に調整した変位量Δθ、を求める。
Δθ、＝ＤＯＦＳ・八〇 、＋ＤＯＦｅ・ΔθＪ
ａＶ、１８．１ｊ ・・
・・・・ （１） 第４図（Ａ）と（Ｂ）は、本実施例の多関節ロボット１
について障害物７回避のシミュレーションを行った際の
姿勢変化を示す図、第５図（Ａ）と（Ｂ）は、本実施例
と同様のロボットと障害物を用い、ファジールールによ
らないで姿勢合わせ制御と障害物回避動作を切り替えな
がら目標姿勢と合一させた際の姿勢変化を示す図である
。
ａＶ、１８．１ｊ ・・
・・・・ （１） 第４図（Ａ）と（Ｂ）は、本実施例の多関節ロボット１
について障害物７回避のシミュレーションを行った際の
姿勢変化を示す図、第５図（Ａ）と（Ｂ）は、本実施例
と同様のロボットと障害物を用い、ファジールールによ
らないで姿勢合わせ制御と障害物回避動作を切り替えな
がら目標姿勢と合一させた際の姿勢変化を示す図である
。
第４図（Ａ）と第５図（Ａ）において、縦軸の距離は４
．００を基に規準化しである。また横軸の時間は、一定
時間を等分割したステップ単位である。さらに第４図（
Ａ）と第５図（Ａ）において、曲線１１．１２．１３は
、それぞれ第１アムの角度変化量、第２アームの角度変
化量（＋とを逆にして表示しである）、障害物との距離
を示し、第４図（Ｂ）と第５図（Ｂ）において、曲線２
１．２２，２３．２４は、それぞれ第１アムの目標姿勢
、第１アームの角度、第２アームの目標姿勢（第１アー
ムとの偏差を示す）、第２アムの角度（第１アームとの
偏差を示す）を示す。
．００を基に規準化しである。また横軸の時間は、一定
時間を等分割したステップ単位である。さらに第４図（
Ａ）と第５図（Ａ）において、曲線１１．１２．１３は
、それぞれ第１アムの角度変化量、第２アームの角度変
化量（＋とを逆にして表示しである）、障害物との距離
を示し、第４図（Ｂ）と第５図（Ｂ）において、曲線２
１．２２，２３．２４は、それぞれ第１アムの目標姿勢
、第１アームの角度、第２アームの目標姿勢（第１アー
ムとの偏差を示す）、第２アムの角度（第１アームとの
偏差を示す）を示す。
これらの図から分かるように、ファジールールによらな
い場合は、障害物との距離についである閾値を境に姿勢
合わせ制御と障害物回避動作を択一的に選択する。した
がって、最初その閾値が保たれているステップにおいて
は姿勢合わせ動作が１ ２ とられるが、障害物との距離がこの閾値を超えて縮まっ
たステップになると、その閾値を保つべく障害物回避動
作をとる。しかしそうすると、次のステップではその閾
値が保たれているため逆に姿勢合わせ制御をとる。その
結果障害物との距離は前記閾値を超えて大幅に縮まる。
い場合は、障害物との距離についである閾値を境に姿勢
合わせ制御と障害物回避動作を択一的に選択する。した
がって、最初その閾値が保たれているステップにおいて
は姿勢合わせ動作が１ ２ とられるが、障害物との距離がこの閾値を超えて縮まっ
たステップになると、その閾値を保つべく障害物回避動
作をとる。しかしそうすると、次のステップではその閾
値が保たれているため逆に姿勢合わせ制御をとる。その
結果障害物との距離は前記閾値を超えて大幅に縮まる。
以下は同様に２つの制御を交互に繰返し、最終的に障害
物を回避して目標姿勢に一致する。この間、第１アーム
と第２アームは、障害物回避動作と姿勢合わせ動作の転
換に対応して伸縮を繰返す。
物を回避して目標姿勢に一致する。この間、第１アーム
と第２アームは、障害物回避動作と姿勢合わせ動作の転
換に対応して伸縮を繰返す。
これに対して、本実施例はファジールールに基づいて、
姿勢合わせのための変位量と障害物回避のための変位量
をウェート付けした変位量をとって移動するため、障害
物との最近接点において最大にアームが折れ曲がり、障
害物を回避した後は目標姿勢に向けて徐々にアームが伸
びていく。したがって、１個の障害物に対しては第１ア
ームと第２アームの伸縮は１回ですみ、全体として滑ら
かな移動が可能になる。
姿勢合わせのための変位量と障害物回避のための変位量
をウェート付けした変位量をとって移動するため、障害
物との最近接点において最大にアームが折れ曲がり、障
害物を回避した後は目標姿勢に向けて徐々にアームが伸
びていく。したがって、１個の障害物に対しては第１ア
ームと第２アームの伸縮は１回ですみ、全体として滑ら
かな移動が可能になる。
以上説明したように、本発明に係るロボットの障害物回
避制御方法は、（１）ロボットの目標姿勢を入力する工
程と、（２）ロボットの現姿勢と障害物との距離を測定
する工程と、（３）ロボットを現姿勢から前記目標姿勢
に一致させるための姿勢合わせの変位量と、ロボットを
現姿勢から目標姿勢との一致に向けて移動する際におけ
る障害物回避のための変位量とを算出する工程と、（４
）前記ロボットの現姿勢と障害物との距離の長短をファ
ジールールで判断しながら、前記姿勢合わせの変位量と
障害物回避のための変位量との調整を行う工程とを具備
し、ロボットの姿勢が目標姿勢と工程するまで前記（２
）ないしく４）の工程を繰返す。
避制御方法は、（１）ロボットの目標姿勢を入力する工
程と、（２）ロボットの現姿勢と障害物との距離を測定
する工程と、（３）ロボットを現姿勢から前記目標姿勢
に一致させるための姿勢合わせの変位量と、ロボットを
現姿勢から目標姿勢との一致に向けて移動する際におけ
る障害物回避のための変位量とを算出する工程と、（４
）前記ロボットの現姿勢と障害物との距離の長短をファ
ジールールで判断しながら、前記姿勢合わせの変位量と
障害物回避のための変位量との調整を行う工程とを具備
し、ロボットの姿勢が目標姿勢と工程するまで前記（２
）ないしく４）の工程を繰返す。
したがって本発明によれば、オペレータが事前に移動経
路を設定したり、詳細な作業環境地図を用意しなくても
、ロボットが目標姿勢との間にある障害物をとらえ、こ
の障害物との間の距離をロボット自身が判断しながら目
標姿勢への姿勢合わせ動作と障害物回避動作とを組み合
わせた適度な変位量をとるため、オペレータが事前に移
動経路を設定したり、詳細な作業環境地図を用意すると
いう困難な作業は不要になる。また本発明の方法におい
ては、姿勢合わせ動作をとる際、移動の妨げになる障害
物を順次回避していくため、予めパスプランニングをす
る必要もなくなる。
路を設定したり、詳細な作業環境地図を用意しなくても
、ロボットが目標姿勢との間にある障害物をとらえ、こ
の障害物との間の距離をロボット自身が判断しながら目
標姿勢への姿勢合わせ動作と障害物回避動作とを組み合
わせた適度な変位量をとるため、オペレータが事前に移
動経路を設定したり、詳細な作業環境地図を用意すると
いう困難な作業は不要になる。また本発明の方法におい
ては、姿勢合わせ動作をとる際、移動の妨げになる障害
物を順次回避していくため、予めパスプランニングをす
る必要もなくなる。
そして、本発明のロボットの障害物回避制御装置は、ロ
ボットの目標姿勢を入力する入力装置と、ロボットの現
姿勢と障害物との距離を測定する距離測定装置と、ロボ
ットを現姿勢から前記目標姿勢に一致させるための姿勢
合わせの変位量と、ロボットを現姿勢から目標姿勢との
一致に向けて移動する際における障害物回避のための変
位量とを算出し、かつ前記ロボットの現姿勢と障害物と
の距離の長短をファジールールで判断しながら、前記姿
勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との調整
を行う演算処理装置とを具備するため、上述の方法を実
現することができる。
ボットの目標姿勢を入力する入力装置と、ロボットの現
姿勢と障害物との距離を測定する距離測定装置と、ロボ
ットを現姿勢から前記目標姿勢に一致させるための姿勢
合わせの変位量と、ロボットを現姿勢から目標姿勢との
一致に向けて移動する際における障害物回避のための変
位量とを算出し、かつ前記ロボットの現姿勢と障害物と
の距離の長短をファジールールで判断しながら、前記姿
勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量との調整
を行う演算処理装置とを具備するため、上述の方法を実
現することができる。
第１図は本発明の方法の一実施例に係る多関節ロボット
の姿勢変化を示す模式図、第２図は第」−図の実施例に
おけるアルゴリズムの流れ図、第３図は障害物との距離
とメンバシップ関数の関係を示す図、第４図（Ａ）と（
Ｂ）および第５図（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれ本発明のフ
ァジールールを用いて障害物を回避した場合とファジー
ルールによらないで障害物を回避した場合の姿勢変化を
示すグラフ図である。
の姿勢変化を示す模式図、第２図は第」−図の実施例に
おけるアルゴリズムの流れ図、第３図は障害物との距離
とメンバシップ関数の関係を示す図、第４図（Ａ）と（
Ｂ）および第５図（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれ本発明のフ
ァジールールを用いて障害物を回避した場合とファジー
ルールによらないで障害物を回避した場合の姿勢変化を
示すグラフ図である。
１・・・多関節ロボット、２・・・第１ジヨイント、３
・・・第１アーム、４・・・第２アーム、５・・・第２
ジヨイント、７・・・障害物。
・・・第１アーム、４・・・第２アーム、５・・・第２
ジヨイント、７・・・障害物。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（１）ロボットの目標姿勢を入力する工程と、（２
）ロボットの現姿勢と障害物との距離を測定する工程と
、（３）ロボットを現姿勢から前記目標姿勢に一致させ
るための姿勢合わせの変位量と、ロボットを現姿勢から
目標姿勢との一致に向けて移動する際における障害物回
避のための変位量とを算出する工程と、（４）前記ロボ
ットの現姿勢と障害物との距離の長短をファジールール
で判断しながら、前記姿勢合わせの変位量と障害物回避
のための変位量との調整を行う工程とを具備し、ロボッ
トの姿勢が目標姿勢と一致するまで前記（２）ないし（
４）の工程を繰返すロボットの障害物回避制御方法。 ２、ロボットの目標姿勢を入力する入力装置と、ロボッ
トの現姿勢と障害物との距離を測定する距離測定装置と
、ロボットを現姿勢から前記目標姿勢に一致させるため
の姿勢合わせの変位量と、ロボットを現姿勢から目標姿
勢との一致に向けて移動する際における障害物回避のた
めの変位量とを算出し、かつ前記ロボットの現姿勢と障
害物との距離の長短をファジールールで判断しながら、
前記姿勢合わせの変位量と障害物回避のための変位量と
の調整を行う演算処理装置とを具備するロボットの障害
物回避制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27715589A JPH03139704A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | ロボットの障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27715589A JPH03139704A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | ロボットの障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03139704A true JPH03139704A (ja) | 1991-06-13 |
Family
ID=17579569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27715589A Pending JPH03139704A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | ロボットの障害物回避制御方法およびロボットの障害物回避制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03139704A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04324505A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 自律移動機械、移動機械の制御装置及び方法 |
| AT401318B (de) * | 1992-11-27 | 1996-08-26 | Khachatouri Yeghiazarians Vahe | Fuzzy steuerungssystem für manipulatoren |
| KR100446992B1 (ko) * | 2001-12-11 | 2004-09-04 | 현대중공업 주식회사 | 퍼지제어를 이용한 로봇원점이동장치의 제어방법 |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP27715589A patent/JPH03139704A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04324505A (ja) * | 1991-04-09 | 1992-11-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 自律移動機械、移動機械の制御装置及び方法 |
| AT401318B (de) * | 1992-11-27 | 1996-08-26 | Khachatouri Yeghiazarians Vahe | Fuzzy steuerungssystem für manipulatoren |
| KR100446992B1 (ko) * | 2001-12-11 | 2004-09-04 | 현대중공업 주식회사 | 퍼지제어를 이용한 로봇원점이동장치의 제어방법 |
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