JPH03228103A - 多関節型ロボットの経路制御方式 - 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】 イ）産業上の利用分野 本発明はロボットの連続経路制御方法に関する。

口）従来の技術 近年、多関節型ロボットにおいてその動作教示の方法が
種々考えられている。その一つとしてダイレクトティー
チング方法がある。この方法はロボットアームの駆動源
となるモータに駆動電圧を印加しない状態で操作者が直
接子でこのアームを操作することにより目標経路を描か
せ、モータの回転角を逐次位置検出手段で検出し、これ
を記憶手段等に記憶するものである。そして、プレイバ
ック時こうして記憶されたデータに基づいてモータ駆動
をすることによりロボットアームの動作が行われる。

しかしこの方法ではダイレクトティーチング時のティー
チング操作者の椀あるいは手先のびびりがロボットのプ
レイバック動作に反映され、ロボットアーム先端部の目
標経路が滑らかであってもロボットアームの動作に経路
のぶれあるいはロボットアームの振動が生じるという問
題点を有している。

つまり、ダイレクトティーチング時にティーチング操作
者はロボットアームを直接子で持ち目標経路を描かすの
でモータの時系列的な回転角データにはティーチング操
作者の椀あるいは手先のびびりが必ず含まれ、この回転
角データはプレイバック動作時に位置指令となり、位置
指令を基にロボ・ｌトアームが動作することから、ダイ
レクトティーチング時のティーチング操作者の椀あるい
は手先のびびりによって目標経路が滑らかであってもロ
ボットアームの動作に経路のぶれあるいはロボットアー
ムの振動が生じる。

このため特開昭６１−２７３６０９号等においてはティ
ーチング時に荒い経路データのサンプリングを行いプレ
イバック時には経路データを滑らかに近似することが考
えられている。

ハ）発明が解決しようとする課題 ところが、このような方法により、滑らかな軌跡データ
を得るためには数値解析的に多大な計算量が必要であり
、かなり高速の演算処理装置が必要となりロボット自体
かなり高価なものになる。

また、計算量の多さからロボット動作のリアルタム性を
確保しにくい面もある。

二）課題を解決するための手段 本発明は、このような点に鑑みて成されたちのであって
アーム先端部を外力により移動させて位置データを怪え
て移動経路を教示する多関節型ロボットにおいて、アー
ム先端に加速度レベルを信号レベルに変換する加速度セ
ンサを設け、教示データ再生時にこの加速度センサによ
り検出される加速度変化が一定以上変化する経路上の位
置データについては、その位置データに近接する位置デ
ータからその位置データを決定している。

ホ）作　　用 加速度変化の大きいところのみで、位置データの補正を
行なうので少ない計算量で滑らかな経路作成が行なえる
。

へ）実施例 第２図は本発明制御方式が利用されるロボットであり、
ダイレクトティーチング時には位置検出手段（３０）よ
り出力されるロボットアーム（３２）の各関節に関する
位置データをサンプリング発生手段により一定周期毎に
検出し、最少軌跡移動量判定手段（２２）にこれが読み
込まれる。この検出データをもとにサンプリング胡間内
に移動した距離を算出し、この値が最少移動量設定入力
手段（２０）で設定された値より大きくなった時点で最
少軌跡移動量判定手段（２２）から軌跡データ書込手段
（２３）へ信号が与えられ、これによって軌跡データ書
き込み手段（２３）は上記位置検出手段（３０）からの
位置データをデータ記憶手段（２４）に書き込む。この
ような動作は各サンプリング信号が来るたびに行なう。

一方、プレイバック時にはモード入力手段（３３）で処
理モード、そのまま（Ａ）、補間（Ｂ）、近似（Ｃ）の
内いずれかを選択し、輪跨上を動く速度パラメータを決
定すると、速度検出手段（２９）、位置検出手段（３０
）での検出結果を見ながら、データ記憶手段（２４）の
位置データに従って位置指令演算手段（２５）、速度指
令演算手段（２６）、速度制御手段（２７）によりモー
タ（２８）を動作させ、多関節ロボットアーム（３２）
を等速で動作させる。

一方第１図は本発明の構成方法について示したものであ
る。以下これについて説明をする。

ダイレクトティーチングにより教示されデータ記憶手段
（２４月こ記憶されたｔｉ、ｉｆデータをそのまま再生
させると、ロボット（３２）は教示データそのままの値
に従って動作するため、ビビリが多く発生する位置では
アーム先端に設けたジャイロあるいは圧電素子等からな
る加速度センサ（３３）で検知される値は大きくなる。

加速度センサ（３３）のアナログ値は増幅器（３０で増
幅されＡ／Ｄ変換１１（３５）を経て、データ記憶手段
（３６）にサンプリング周期毎に位置データとと６に保
持される。一連の再生動作が終Ｔすると、データ記憶手
段に保持されたデータの中で加速度変化の大きい位置を
見つけ出し、その位置のデータについてはそのデータに
隣接する位置データより求めるという修正を経路データ
全てにｂっで行なう。これをデータ比較・修正手段（３
７）で行っている。この様子を第３図、第４図に示して
いる。第３図はＳ８位置において加速度変化が大きかっ
たことを示しており、第４図においてはＳ、がＳ、′に
修正されたことを示していてＳ、’＝ｆ（Ｓ、、Ｓ、）
という形で示すことができる（Ｓ！′はＳ、とＳ、の２
つの値の関数であるの意〕。

データ比較・修正手段（３７）で修正された位置データ
を次の再生時の動作データとして以下同様様に行なうと
、この繰り返しを行うことにより、教示した生のデータ
が教示した軌跡に限りなくしかも滑らかな軌跡として得
ることが可能となる。

尚、こうした実施例においては加速度センサ（３３）よ
りビビリを検出しているが、これはアーム先端の振動レ
ベルを検出する振動センサを用いても良い。

ト）　発明の効果 以上述べた如く、本沌明の多関節型ロボットの経路ｌＨ
ｎ方式はアーム先端の加速度変化の大きい位置に対して
のみ位置データの補正を行っているので、補正に要する
計算が少なくて済み短時間で滑らかな経路作成が行える
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多関節型ロボｌトの経路制御方式の構
成図、第２図は本発明が適用される多関節型ロボットの
プロｌり図、第３図はデータ記憶を役向の状態模式図、
第４図はアーム先端の経路軌跡を示す説明図である。 （２１１）・・・最少移動量設定入力手段、（２１）・
・・サンプＪング信号発生手段、（２２）・・・最少軌
跡移動量判定１段、（２５）・・・位置指令演算手段、
（２８）・・・モータ、（３０）・・・位置検出手段、
（３６）・・・データ記憶手段、（３７）・・・データ
比較・修正手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）アーム先端部を外力により移動させて位置データを
   与えて移動経路を教示する多関節型ロボットにおいて、
   アーム先端に加速度レベルを信号レベルに変換する加速
   度センサを設け、教示データ再生時にこの加速度センサ
   により検出される加速度変化が一定以上変化する経路上
   の位置データについては、その位置データに近接する位
   置データからその位置データを決定することを特徴とし
   た多関節型ロボットの経路制御方式。