JPH03217906A - 多関節形ロボットの制御方法 - Google Patents

多関節形ロボットの制御方法

Info

Publication number
JPH03217906A
JPH03217906A JP9011890A JP1189090A JPH03217906A JP H03217906 A JPH03217906 A JP H03217906A JP 9011890 A JP9011890 A JP 9011890A JP 1189090 A JP1189090 A JP 1189090A JP H03217906 A JPH03217906 A JP H03217906A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
control point
axes
axis
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9011890A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2874238B2 (ja
Inventor
Yoshikatsu Minami
南　善勝
Masahito Tanaka
雅人 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Yaskawa Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011890A priority Critical patent/JP2874238B2/ja
Priority to PCT/JP1991/000063 priority patent/WO1991010945A1/ja
Priority to EP91902755A priority patent/EP0465661B1/en
Priority to US07/761,952 priority patent/US5187418A/en
Priority to KR1019910701151A priority patent/KR0176249B1/ko
Priority to DE69122185T priority patent/DE69122185T2/de
Publication of JPH03217906A publication Critical patent/JPH03217906A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2874238B2 publication Critical patent/JP2874238B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1628—Program controls characterised by the control loop
    • B25J9/1643—Program controls characterised by the control loop redundant control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40353—Split robot into two virtual robot, origin of second equals tip of first

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は冗長度を有する多関節形ロポットの制御方法に
関する。
［従来の技術］ 近年、産業用ロホットは複雑な作業に対応するために、
より柔軟な動きが要求され、同時に制御できる軸数が増
加する傾向にある。一般に任意の手先位置と手先姿勢を
ロボットがとるためには、６軸あることが必要かつ十分
な条件であるが、最近は、冗長度を有する６軸を超える
産業用ロボットも求められるようになってきた。
しかしながら、ロボットの手先を補間動作させるには、
ある軸跡上の手先の位置・姿勢をロボットの各関節の回
転角で制御しなければならない。
この際、冗長度を有する６軸を超えるロボットでは演算
量が膨大であるため、動作中の実時間で処理することは
困難でほとんど実用に供されていなかった。
そこで、この問題を解決するため、従来技術としては特
開昭６４−４２７０４号公報に示すように、７軸ロボッ
トの第２軸の回転角の余弦と第６軸の回転角の余弦との
和または差が極値をとるように第４軸の回転角を決定す
る制御方法が提案されている。また、特開昭６４−１６
３８９号公報では冗長度分の軸を固定して仮想の６軸ロ
ボットを再構成してロポットの手先位置・姿勢を制御す
るものが提案されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来の制御方法は、７軸ロポットに限定される
か、もしくは仮想の６軸ロボットとして制御しなければ
ならないので、冗長軸は一時的に停止した状態となり、
全軸同時制御とは言えず、柔軟な動きを制御することが
できないという欠点がある。
本発明は上記欠点に鑑み、全軸同時制御できる多関節形
ロボットの制御方法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］ 本発明の多関節形ロポットの制御方法は、多関節形ロボ
ットの軸を６軸以下の２区分とし、区分点に対し基準点
側を冗長軸、手先側を基本軸とする第１のステップと、
区分点を第１の制御点、手先を第２の制御点として、第
１の制御点を補間制御し、補間制御された第１の制御点
を新たな基準点とみなして第２の制御点をさらに補開制
御する第２のステップとを有する。
［作用］ 基準点から第１の制御点までと、第１の制御点から第２
の制御点まではいずれも６軸以下であるから、従来の制
御方法により、第１の制御点を補間制御し、補間制御さ
れた第１の制御点を基準に第２の制御点を補間制御する
。
［実施例コ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
第１図は本発明の多関節形ロポットの制御方法の一実施
例を示すブロック図、第２図は第１，第２の制御点を示
す図、第３図は第２図を詳細に示す図、第４図は制御方
法を示す図である。
本実施例においては、第２図．第３図に示すように、全
１２軸を６軸ずつに区分し、第１の制御点である冗長軸
の制御点Ｐと第２の制御点であるロボット手先の制御点
ＱがそれぞれＰ　＋　．　Ｑ＋とＰ２，Ｑ２と数示され
たと仮定し、ロボット手先の制御点Ｑが直線補間動作す
るものとして説明する。
記憶部１から第２の制御点Ｑｌ，Ｑ４を数示するロボッ
トの各軸のパルスデータな取り出し、順変換器２で順変
換を行いＰ＋　．Ｑ１，Ｐ２　．Ｑ２の位置・姿勢デー
タを計算する。この計算はロホットの軸構成及び各軸の
回転角が与えられると可能であることは既知の技術なの
で説明を省略する。
次にロボット手先の制御点Ｑに関し、Ｑ１からＱ２へ直
線補間を行う計算を補開計算器４で行う。その際、第４
図に示すように分割数ｎに対するｉ番目の制御点Ｑ．の
位置・姿勢を表わすマトリックスをＴ＋（ｉ＝１・・・
ｎ）とする。さらに冗長軸の制御点ＰがＰ＋からＰ２へ
補間動作を行う計算を補間計算器３で行う。この補間動
作は、直線補間と限定する必要はなく、状況に応じてジ
ョイト動作、直線補間、円弧補間と使い分けることが可
能である。分割数ｎに対するｉ番目の制御点Ｐｌの位置
・姿勢を表わすマトリックスをＳ，（ｉ＝１・・・ｎ）
とする。Ｓ１を逆変換器５へ入力？ることにより冗長軸
の各軸回転角０１〜θ６は算出される。この算出方法と
しては、例えば特開昭６２−１９３７８６号公報に記載
された方法を用いることができる。
一方、基本軸は下記のマトリックス計算の結果得られる
Ｕ１を逆変換器６へ入力することにより各軸の回転角θ
フ〜θ１２が算出される。
Ｔ　ｔ　＝Ｓ　ｒ　　・Ｕ， Ｕ＋　＝Ｓ＋−’　　・Ｔ＋　　（ｉ＝１−ｎ）この算
出方法も前記公報に記載された方法を用いることができ
る。
以上、算出された各軸回転角０１〜θ１■を位置指令器
７へ入力し、その出力が各軸サーボアンプへ入力される
。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、多関節形ロボットの軸を
６軸以下に区分して、第１．第２の制御点を設定し、第
１の制御点を基準に第２の制御点を制御することにより
、７軸ロボットに限定されることもなく、冗長軸を一時
的に停止して仮想の６軸ロボットとして制御する必要も
なく、１２軸同時制御を行いながら、各種補間動作が可
能となり柔軟な動きを制御することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の多関節形ロポットの制御方法の一実施
例を示すブロック図、第２図は制御点を示す図、第３図
は第２図を詳細に示す図、第４図は制御方法を示す図で
ある。 １・・・・・・・・・記憶部、 ２・・・・・・・・・順変換器、 ３、４・・・補間計算器、 ５．６・・・逆変換器、 ７・・・・・・・・・位置指令器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、６軸を超え１２軸以下の多関節形ロボットの制御方
    法において、 前記軸を６軸以下の２区分とし、区分点に対し基準点側
    を冗長軸、手先側を基本軸とする第１のステップと、区
    分点を第１の制御点、手先を第２の制御点として、第１
    の制御点を補間制御し、補間制御された第１の制御点を
    新たな基準点とみなして第２の制御点をさらに補間制御
    する第２のステップとを有することを特徴とする多関節
    形ロボットの制御方法。
JP2011890A 1990-01-22 1990-01-23 多関節形ロボットの制御方法 Expired - Fee Related JP2874238B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011890A JP2874238B2 (ja) 1990-01-23 1990-01-23 多関節形ロボットの制御方法
PCT/JP1991/000063 WO1991010945A1 (fr) 1990-01-22 1991-01-21 Procede de commande de robots articules
EP91902755A EP0465661B1 (en) 1990-01-23 1991-01-21 Method and apparatus for controlling an articulated robot having redundancy
US07/761,952 US5187418A (en) 1990-01-23 1991-01-21 Method of controlling articulated robot
KR1019910701151A KR0176249B1 (ko) 1990-01-23 1991-01-21 관절 로봇의 제어 방법
DE69122185T DE69122185T2 (de) 1990-01-23 1991-01-21 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Gelenkroboters mit Redundanz

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011890A JP2874238B2 (ja) 1990-01-23 1990-01-23 多関節形ロボットの制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03217906A true JPH03217906A (ja) 1991-09-25
JP2874238B2 JP2874238B2 (ja) 1999-03-24

Family

ID=11790324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011890A Expired - Fee Related JP2874238B2 (ja) 1990-01-22 1990-01-23 多関節形ロボットの制御方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5187418A (ja)
EP (1) EP0465661B1 (ja)
JP (1) JP2874238B2 (ja)
KR (1) KR0176249B1 (ja)
DE (1) DE69122185T2 (ja)
WO (1) WO1991010945A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06226667A (ja) * 1993-02-01 1994-08-16 Yaskawa Electric Corp ７軸マニピュレータの制御方法
JPH06315880A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Yaskawa Electric Corp ７軸多関節ロボットマニピュレータの肘回転方法
JP2006015430A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd ロボット制御方法およびロボットシステム
JP2006159359A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Toyota Motor Corp 超冗長自由度ロボットの動作制御方法
JP2015037818A (ja) * 2013-08-17 2015-02-26 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットの制御方法、プログラム及び経路作成装置
WO2015137162A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 三菱重工業株式会社 制御装置、ロボットシステム、および制御用データ生成方法
JP2018164959A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 川崎重工業株式会社 ロボット装置
JP2019155501A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 株式会社日立製作所 軌道計画装置、軌道計画方法、及び生産システム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950010972B1 (ko) * 1991-12-07 1995-09-26 포항종합제철주식회사 업셋(offset)이 있는 로보트손목의 기구변수 결정법
FR2810573B1 (fr) * 2000-06-21 2002-10-11 Commissariat Energie Atomique Bras de commande a deux branches en parallele
JP5730179B2 (ja) * 2011-03-08 2015-06-03 株式会社神戸製鋼所 多関節型ロボットの制御装置，制御方法及び制御プログラム
EP2845696B1 (de) 2013-09-10 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Bearbeitungsmaschine mit redundanten Achsen und Auflösung der Redundanz in Echtzeit
JP5946859B2 (ja) * 2014-04-14 2016-07-06 ファナック株式会社 力に応じて動かすロボットのロボット制御装置およびロボットシステム
DE102014119654A1 (de) * 2014-12-29 2016-06-30 Brötje-Automation GmbH Verfahren zur Kompensation einer Abweichung eines Arbeitspunkts
CN113001537B (zh) * 2019-12-20 2022-08-02 深圳市优必选科技股份有限公司 机械臂控制方法、机械臂控制装置及终端设备
KR102492869B1 (ko) 2020-10-27 2023-01-31 한국과학기술연구원 영공간으로 투영된 작업 공간을 활용한 볼봇의 자세 균형 제어 방법 및 이를 이용하는 제어 시스템

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3935950A (en) * 1973-09-04 1976-02-03 Quality Steel Fabricators, Inc. Industrial robot
JPS5685106A (en) * 1979-12-14 1981-07-11 Hitachi Ltd Robot teaching method
JPS57120112A (en) * 1980-12-22 1982-07-27 Fujitsu Ltd Locus control method of arm
US4550383A (en) * 1981-09-24 1985-10-29 Hitachi, Ltd. Parabolic position and attitude interpolation for a robot hand
JPS595309A (ja) * 1982-07-02 1984-01-12 Mitsubishi Electric Corp ロボツトの制御装置
GB2129086B (en) * 1982-10-26 1985-10-09 Marconi Co Ltd Co-ordinate tables
JPS59107884A (ja) * 1982-12-10 1984-06-22 株式会社日立製作所 ロボツトの制御方式
JPS59106007A (ja) * 1982-12-10 1984-06-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 多関節型ロボツトの軌跡制御装置
JPS59153207A (ja) * 1983-02-21 1984-09-01 Mitsubishi Electric Corp ロボツトの制御装置
JPS59218513A (ja) * 1983-05-26 1984-12-08 Fanuc Ltd 工業用ロボツトの円弧制御法
FR2553698B1 (fr) * 1983-10-20 1987-05-15 Commissariat Energie Atomique Porte-outil, pour robot, et son procede de mise en oeuvre
US4595334A (en) * 1984-01-18 1986-06-17 International Business Machines Corporation Robotic apparatus with improved positioning accuracy
JPS6142004A (ja) * 1984-08-06 1986-02-28 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 追従ロボツト装置
EP0184075B1 (de) * 1984-12-04 1988-09-07 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung und Verfahren zum Regeln eines Industrieroboters
US4710884A (en) * 1984-12-19 1987-12-01 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Device for compensating for deflection in a pliable positioning apparatus
US4680519A (en) * 1985-09-23 1987-07-14 General Electric Co. Recursive methods for world-to-joint transformation for a robot manipulator
JPS62193786A (ja) * 1986-02-17 1987-08-25 株式会社安川電機 ロボツトの制御方法
US4823279A (en) * 1986-02-27 1989-04-18 Unimation, Inc. Coordinate conversion system and method for controlling an industrial robot
JPH0789286B2 (ja) * 1986-02-28 1995-09-27 株式会社日立製作所 多関節マニピユレ−タの作業原点決定方法
JP2560212B2 (ja) * 1986-07-25 1996-12-04 工業技術院長 冗長マニピユレ−タのハイブリツド制御装置
US4884189A (en) * 1986-10-06 1989-11-28 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Seisakusho Locus interpolation device
JPS63118804A (ja) * 1986-11-06 1988-05-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多関節形ロボツトの軌跡制御方式
EP0289836B1 (de) * 1987-05-04 1991-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Positionierung eines Werkzeugs eines mehrgelenkigen Roboters
JPS6416389A (en) * 1987-07-11 1989-01-19 Agency Ind Science Techn Control system of multi-joint type arm robot having redundancy
JP2691985B2 (ja) * 1987-08-04 1997-12-17 ファナック 株式会社 ロボットの軌跡制御方法
JPH087612B2 (ja) * 1987-08-11 1996-01-29 工業技術院長 ロボットの制御方法
JP2652880B2 (ja) * 1988-08-31 1997-09-10 ファナック株式会社 垂直多関節形ロボット
US4967126A (en) * 1990-01-30 1990-10-30 Ford Aerospace Corporation Method of controlling a seven degree of freedom manipulator arm

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06226667A (ja) * 1993-02-01 1994-08-16 Yaskawa Electric Corp ７軸マニピュレータの制御方法
JPH06315880A (ja) * 1993-05-07 1994-11-15 Yaskawa Electric Corp ７軸多関節ロボットマニピュレータの肘回転方法
JP2006015430A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd ロボット制御方法およびロボットシステム
JP2006159359A (ja) * 2004-12-08 2006-06-22 Toyota Motor Corp 超冗長自由度ロボットの動作制御方法
JP2015037818A (ja) * 2013-08-17 2015-02-26 セイコーエプソン株式会社 ロボット、ロボットの制御方法、プログラム及び経路作成装置
WO2015137162A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 三菱重工業株式会社 制御装置、ロボットシステム、および制御用データ生成方法
JP2015174184A (ja) * 2014-03-14 2015-10-05 三菱重工業株式会社 制御装置
JP2018164959A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 川崎重工業株式会社 ロボット装置
JP2019155501A (ja) * 2018-03-09 2019-09-19 株式会社日立製作所 軌道計画装置、軌道計画方法、及び生産システム

Also Published As

Publication number Publication date
DE69122185T2 (de) 1997-01-30
US5187418A (en) 1993-02-16
KR0176249B1 (ko) 1999-05-01
JP2874238B2 (ja) 1999-03-24
EP0465661B1 (en) 1996-09-18
DE69122185D1 (de) 1996-10-24
KR920701885A (ko) 1992-08-12
EP0465661A1 (en) 1992-01-15
WO1991010945A1 (fr) 1991-07-25
EP0465661A4 (en) 1993-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03217906A (ja) 多関節形ロボットの制御方法
Lathrop Parallelism in manipulator dynamics
CA2735262C (en) Inverse kinematics
CN108549322A (zh) 一种针对机器人圆弧轨迹运动的位姿同步方法和装置
JPS591180A (ja) 制御された経路の運動を行なうマニピユレ−タ
Freund On the design of multi-robot systems
Ghorbel et al. A reduced model for constrained rigid bodies with application to parallel robots
JPH0683427A (ja) 柔軟マニピュレータの作業点位置制御システム
JP2629291B2 (ja) マニピュレータ学習制御方法
RU2054349C1 (ru) Устройство для программного управления манипулятором
Balestrino et al. An algorithmic approach to coordinate transformation for robotic manipulators
JP2610996B2 (ja) 多関節ロボット制御装置
Flash et al. Communication: Discrete trajectory planning
JPH0816845B2 (ja) 多関節形アームロボットの軌跡制御方法
JP2004148448A (ja) 位置決め演算方法および位置決め演算装置ならびに多関節マニピュレータ
JP2676721B2 (ja) 多関節型ロボットの制御装置
Tandirci et al. On rotation representations in computational robot kinematics
Andersson Computing the feasible configurations of a 7-DOF arm subject to joint limits
JPH06114769A (ja) オフラインティーチング装置
JP3594985B2 (ja) ロボットの制御装置
JPH0637443Y2 (ja) ロボットの制御装置
JP2576176B2 (ja) ロボットの制御方法
Hayward et al. Trajectory generation and control for automatic manipulation
JPS62219102A (ja) ロボツト用制御装置
JPS5924313A (ja) 高速軌跡発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees