JPH0366576A - ロボットの軌跡制御装置 - Google Patents
ロボットの軌跡制御装置Info
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- JPH0366576A JPH0366576A JP20300389A JP20300389A JPH0366576A JP H0366576 A JPH0366576 A JP H0366576A JP 20300389 A JP20300389 A JP 20300389A JP 20300389 A JP20300389 A JP 20300389A JP H0366576 A JPH0366576 A JP H0366576A
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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】
〔概要〕
多関節ロボットの軌跡制御装置に関し、特異点近傍でロ
ボットをスムーズに動作させることができるロボットの
軌跡制御装置を提供することを目的とし、 指定された目標位置まで所定のサンプリング周期毎にロ
ボットの位置を計算する目標位置計算手段と、ロボット
の現在位置を計算する現在位置計算手段と、目標位置計
算手段の出力および現在位置計算手段の出力に基づいて
ロボットの関節角速度を計算する関節角速度計算手段と
、前記関節角速度の変化に基づいてロボットが関節角度
が不連続に変化する特異点に近づいたことを判別する特
異点近傍判別手段と、ロボットが特異点近傍にあるとき
、１サンプリング周期前の関節角速度および次のサンプ
リング周期の関節角速度に基づいて前記関節角速度計算
手段の出力を補正し、特異点近傍でロボ７）を円滑に動
作させる関節角速度を出力する関節角速度補正手段とを
備えたことを特徴とするように構成する。
ボットをスムーズに動作させることができるロボットの
軌跡制御装置を提供することを目的とし、 指定された目標位置まで所定のサンプリング周期毎にロ
ボットの位置を計算する目標位置計算手段と、ロボット
の現在位置を計算する現在位置計算手段と、目標位置計
算手段の出力および現在位置計算手段の出力に基づいて
ロボットの関節角速度を計算する関節角速度計算手段と
、前記関節角速度の変化に基づいてロボットが関節角度
が不連続に変化する特異点に近づいたことを判別する特
異点近傍判別手段と、ロボットが特異点近傍にあるとき
、１サンプリング周期前の関節角速度および次のサンプ
リング周期の関節角速度に基づいて前記関節角速度計算
手段の出力を補正し、特異点近傍でロボ７）を円滑に動
作させる関節角速度を出力する関節角速度補正手段とを
備えたことを特徴とするように構成する。
本発明は、ロボットの軌跡制御装置に係り、詳しくは、
ロボットの機構（関節の構ｅ、）に固有の特異点の近傍
をスムーズに通過させるための多関節ロボットの軌跡制
御装置に関する。
ロボットの機構（関節の構ｅ、）に固有の特異点の近傍
をスムーズに通過させるための多関節ロボットの軌跡制
御装置に関する。
近年の産業用ロボットの高精度化に伴ない、従来は人間
しか行うことができなかった精密組立作業へのロボット
の適用が要求されている。このためには、ロボットが可
動できる範囲内では軌跡を保障しながらかつスムーズに
動作させる必要がある。
しか行うことができなかった精密組立作業へのロボット
の適用が要求されている。このためには、ロボットが可
動できる範囲内では軌跡を保障しながらかつスムーズに
動作させる必要がある。
従来のこの種のロボットの軌跡制御装置としては、例え
ば第７図に示す６自由度多関節型ロボソトがある。第７
図において、１は６自由度多関節型ロボットであり、６
自由度多関節型ロボット１はアーム部２〜５と、回転関
節６〜８と、旋回関節９〜１１と、により構成され、ア
ーム部５の先端には手先１２が取り付けられている。６
自由度多関節型ロボット１は実際に作業を行うためのも
のであり、６自由度多関節型ロボットｌには６自由度多
関節型ロボットｌを制御するためのコンピュータ１３お
よびコンピュータ１３からのデータに基づいて６自由度
多関節型ロボソト１を動かすための制御値を演算し、６
自由度多関節型ロボソト１のサーボ系に動作指令を出力
する制御部１４が接続されている。
ば第７図に示す６自由度多関節型ロボソトがある。第７
図において、１は６自由度多関節型ロボットであり、６
自由度多関節型ロボット１はアーム部２〜５と、回転関
節６〜８と、旋回関節９〜１１と、により構成され、ア
ーム部５の先端には手先１２が取り付けられている。６
自由度多関節型ロボット１は実際に作業を行うためのも
のであり、６自由度多関節型ロボットｌには６自由度多
関節型ロボットｌを制御するためのコンピュータ１３お
よびコンピュータ１３からのデータに基づいて６自由度
多関節型ロボソト１を動かすための制御値を演算し、６
自由度多関節型ロボソト１のサーボ系に動作指令を出力
する制御部１４が接続されている。
ところが、従来の６自由度多関節型ロボット１の軌跡制
御方式では、特異点近傍を直線的に動作させるとある関
節（６自由度多関節型ロボッＩ−１にあっては第４回転
量節７と第６回転量節８）が急激に動作し、作業の安全
性を保障できなかった。
御方式では、特異点近傍を直線的に動作させるとある関
節（６自由度多関節型ロボッＩ−１にあっては第４回転
量節７と第６回転量節８）が急激に動作し、作業の安全
性を保障できなかった。
第８図（ａ）は特異点近傍通過時の第６回転量節８０角
度変位θ６を示す図であり、第８図（ｂ）はその特異点
近傍通過時の速度変位６６を示している。第８図（ｂ）
に示すように第６関節回転関節８がある角度関係になる
と関節角度が不連続に変化する特異点が発生するため、
特異点近傍での作業は不可能である。６自由度多関節型
ロボソト１に固有の特異点をチエツクしてロボットの軌
跡制御を行うものとして、例えば特開昭５８−１１４８
８８号公報に記載されたものがある。このものは、計算
したロボットの目標関節角度と現在関節角度との差から
、計算値の解の種類が変更したかどうかをチエツクし、
解の種類が変更して、特異点が近くなった場合には、移
動時間（サンプリングタイム）を補正する（延ばす）こ
とにより特異点をスムーズに通過できる角速度を求める
ようにしている。
度変位θ６を示す図であり、第８図（ｂ）はその特異点
近傍通過時の速度変位６６を示している。第８図（ｂ）
に示すように第６関節回転関節８がある角度関係になる
と関節角度が不連続に変化する特異点が発生するため、
特異点近傍での作業は不可能である。６自由度多関節型
ロボソト１に固有の特異点をチエツクしてロボットの軌
跡制御を行うものとして、例えば特開昭５８−１１４８
８８号公報に記載されたものがある。このものは、計算
したロボットの目標関節角度と現在関節角度との差から
、計算値の解の種類が変更したかどうかをチエツクし、
解の種類が変更して、特異点が近くなった場合には、移
動時間（サンプリングタイム）を補正する（延ばす）こ
とにより特異点をスムーズに通過できる角速度を求める
ようにしている。
しかしながら、このような従来のロボットの軌跡制御装
置にあっては、第８図（ｂ）に示すように特異点近傍を
通過する場合は、ある関節が最大角速度で動作し、スム
ーズとは言えないまでも目標位置にたどり着くものの、
第９図（ａ）に特異点近傍停止時の角度変位θ、を示す
ように特異点近傍で停止させる場合には、停止させる直
前まで最大速度で動作しているため、第９図（ｂ）に特
異点近傍停止時の速度変位δ、を示すように少し行きす
ぎてから戻るという軌跡を描いてしまう。
置にあっては、第８図（ｂ）に示すように特異点近傍を
通過する場合は、ある関節が最大角速度で動作し、スム
ーズとは言えないまでも目標位置にたどり着くものの、
第９図（ａ）に特異点近傍停止時の角度変位θ、を示す
ように特異点近傍で停止させる場合には、停止させる直
前まで最大速度で動作しているため、第９図（ｂ）に特
異点近傍停止時の速度変位δ、を示すように少し行きす
ぎてから戻るという軌跡を描いてしまう。
このようにある軸が行きすぎてしまうため軌跡がズして
しまい精密な組立作業のような場合には部品の破壊等を
惹き起こす場合がある。また、特異点近傍での制御が必
ずしも十分でないために特異点近傍には作業のできない
領域が依然として存在し、作業可能領域が限定されたも
のとならざるを得なかった。
しまい精密な組立作業のような場合には部品の破壊等を
惹き起こす場合がある。また、特異点近傍での制御が必
ずしも十分でないために特異点近傍には作業のできない
領域が依然として存在し、作業可能領域が限定されたも
のとならざるを得なかった。
そこで本発明は、特異点近傍でロボットをスムーズに動
作させることができるロボットの軌跡制ｉＴＪ装置を提
供することを目的としている。
作させることができるロボットの軌跡制ｉＴＪ装置を提
供することを目的としている。
本発明によるロボットの軌跡制御ｌ装置は上記目的達成
のため、指定された目標位置まで所定のサンプリング周
期毎にロボットの位置を計算する目標位置計算手段と、
ロボットの現在位置を計算する現在位置計算手段と、目
標位置計算手段の出力および現在位置計算手段の出力に
基づいてロボットの関節角速度を計算する関節角速度計
算手段と、前記関節角速度の変化に基づいてロボットが
関節角度が不連続に変化する特異点に近づいたことを判
別する特異点近傍判別手段と、ロボットが特異点近傍に
あるとき、ｌサンプリング周期前の関節角速度および次
のサンプリング周期の関節角速度に基づいて前記関節角
速度計算手段の出力を補正し、特異点近傍でロボットを
円滑に動作させる関節角速度を出力する関節角速度補正
手段とを備えている。
のため、指定された目標位置まで所定のサンプリング周
期毎にロボットの位置を計算する目標位置計算手段と、
ロボットの現在位置を計算する現在位置計算手段と、目
標位置計算手段の出力および現在位置計算手段の出力に
基づいてロボットの関節角速度を計算する関節角速度計
算手段と、前記関節角速度の変化に基づいてロボットが
関節角度が不連続に変化する特異点に近づいたことを判
別する特異点近傍判別手段と、ロボットが特異点近傍に
あるとき、ｌサンプリング周期前の関節角速度および次
のサンプリング周期の関節角速度に基づいて前記関節角
速度計算手段の出力を補正し、特異点近傍でロボットを
円滑に動作させる関節角速度を出力する関節角速度補正
手段とを備えている。
本実施例では、ロボットが特異点近傍に入ると、ｌサン
プリング周期前の角速度および次のサンプリング周期の
角速度に基づいてロボットの角速度が特異点近傍で通過
、停止がスムーズに行われるように補正される。
プリング周期前の角速度および次のサンプリング周期の
角速度に基づいてロボットの角速度が特異点近傍で通過
、停止がスムーズに行われるように補正される。
したがって、次のサンプリング周期をみることにより特
異点のチエツクは次の一歩先をみながら行われ、ロボッ
トが次に動く距離を判断しながら通過、停止が最適とな
る速度が決定される。これにより、特異点近傍の通過、
停止がスムーズに行われ、精密な組立作業が可能になる
とともに、特異点近傍での作業が可能となり作業可能領
域が大幅に拡大する。
異点のチエツクは次の一歩先をみながら行われ、ロボッ
トが次に動く距離を判断しながら通過、停止が最適とな
る速度が決定される。これにより、特異点近傍の通過、
停止がスムーズに行われ、精密な組立作業が可能になる
とともに、特異点近傍での作業が可能となり作業可能領
域が大幅に拡大する。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第１〜６図は本発明に係るロボットの軌跡制御装置の一
実施例を示す図であり、本実施例は本発明を６自由度多
関節型ロボットに適用した例である。
実施例を示す図であり、本実施例は本発明を６自由度多
関節型ロボットに適用した例である。
まず、構成を説明する。実際に作業を行うための６自由
度多関節型ロボット１の構成自体は第７図で示した従来
例と同−構成であるためその説明は省略する。
度多関節型ロボット１の構成自体は第７図で示した従来
例と同−構成であるためその説明は省略する。
本発明は６自由度多関節型ロボットｌを制御する制御方
法が従来例と異なる。第１図において、２１はロボット
の軌跡を制御するための制御装置（ロボットの軌跡制御
装置〉であり、制御装置２１は指定された目標位置まで
所定のサンプリング周期で６自由度多関節型ロボソト１
の手先位置、姿勢を計算する直線補間部（目標位置計算
手段）２２と、制御部（ロボット制御装置）１４から出
力される各関節のエンコーダカウンタ数から現在のロボ
ット１の手先位置を計算するロボット現在位置計算部（
ロボット現在位置計算手段）２３と、直線補間部２２お
よびロボット現在位置計算部２３の出力結果に基づいて
ロボ７）１の関節角速度を計算し、特異点近傍でロボッ
トｉをスムーズに動作させる関節角速度を計算する速度
計算部（関節角速度計算手段、関節角速度補正手段）２
４と、各関節の速度の変化から特異点近傍か否かを判定
する特異点近傍判定部（特異点近傍判別手段）２５と、
速度計算部２４で計算した関節角速度を制御部（ロボッ
ト制御装置）１４に対して出力する速度出力部２６と、
により構成されている。
法が従来例と異なる。第１図において、２１はロボット
の軌跡を制御するための制御装置（ロボットの軌跡制御
装置〉であり、制御装置２１は指定された目標位置まで
所定のサンプリング周期で６自由度多関節型ロボソト１
の手先位置、姿勢を計算する直線補間部（目標位置計算
手段）２２と、制御部（ロボット制御装置）１４から出
力される各関節のエンコーダカウンタ数から現在のロボ
ット１の手先位置を計算するロボット現在位置計算部（
ロボット現在位置計算手段）２３と、直線補間部２２お
よびロボット現在位置計算部２３の出力結果に基づいて
ロボ７）１の関節角速度を計算し、特異点近傍でロボッ
トｉをスムーズに動作させる関節角速度を計算する速度
計算部（関節角速度計算手段、関節角速度補正手段）２
４と、各関節の速度の変化から特異点近傍か否かを判定
する特異点近傍判定部（特異点近傍判別手段）２５と、
速度計算部２４で計算した関節角速度を制御部（ロボッ
ト制御装置）１４に対して出力する速度出力部２６と、
により構成されている。
次に、作用を説明する。
第２図は特異点近傍でのロボット軌跡制御方法のプログ
ラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所定
期間（例えば、３ＱｍＳ）毎に一度実行される。同図中
Ｐｎ （ｎ＝ｔ、２、・・・・・・）はプログラムの各
ステップを示す。
ラムを示すフローチャートであり、本プログラムは所定
期間（例えば、３ＱｍＳ）毎に一度実行される。同図中
Ｐｎ （ｎ＝ｔ、２、・・・・・・）はプログラムの各
ステップを示す。
まず、Ｐｌで指示された直線動作に対し、所定のサンプ
リング周期でロボットｌの手先位置を計算する。多関節
型ロボット１では、空間上でのＸＹＺαβγの６つのパ
ラメータが必要である。次いで、Ｐ□でロボ・ノド１の
現在位置をエンコーダから読み取り、次の目標位置に移
動する位置までの速度を計算する。次のサンプリング周
期後に移動すべきロボットの位置での関節角を（θ８、
θ２、θ３、・・・・・・、θ、）、現在位置での６自
由度多関節型ロボソト１の関節角を（θ１′、θ１、θ
。
リング周期でロボットｌの手先位置を計算する。多関節
型ロボット１では、空間上でのＸＹＺαβγの６つのパ
ラメータが必要である。次いで、Ｐ□でロボ・ノド１の
現在位置をエンコーダから読み取り、次の目標位置に移
動する位置までの速度を計算する。次のサンプリング周
期後に移動すべきロボットの位置での関節角を（θ８、
θ２、θ３、・・・・・・、θ、）、現在位置での６自
由度多関節型ロボソト１の関節角を（θ１′、θ１、θ
。
・・・・・・、θ６ ′）とすると、各関節を次の位置
に移動させる目標速度θ、は次式ので計算される。
に移動させる目標速度θ、は次式ので計算される。
但し、ＤＴ：サンプリングタイム
Ｐ４ではＰ、で計算した速度ｄ支が急激に変化（上昇）
しているか否かを判別し、変化しているときは特異点近
傍と判断してＰ、に進み、変化していないどきはそのま
まＰ、に進む。すなわち、Ｐ４では１サンプリングタイ
ム前に出力した速度を６．′とすると、次式〇を満足し
たとき特異点近傍と判断し、次式■が成立しないときは
第０式で計算された速度を出力する。
しているか否かを判別し、変化しているときは特異点近
傍と判断してＰ、に進み、変化していないどきはそのま
まＰ、に進む。すなわち、Ｐ４では１サンプリングタイ
ム前に出力した速度を６．′とすると、次式〇を満足し
たとき特異点近傍と判断し、次式■が成立しないときは
第０式で計算された速度を出力する。
σ。
〉α （ｉ＝１〜６） ・・・・・・０６表
但し、α：定数
特異点近傍と判断したときはＰ、で先の目標位置の速度
、すなわち、１サンプリング周期後の速度ｔ）ｉ （
ｉ＝１〜６）を計算する（第３図参照）。すなわち、目
標位置の速度は第０式により直線補間で計算されること
が判っているから、現時点で１つ先のロボッ）１の手先
位置の関節角がどの程度変位するかは計算により求める
ことができる。
、すなわち、１サンプリング周期後の速度ｔ）ｉ （
ｉ＝１〜６）を計算する（第３図参照）。すなわち、目
標位置の速度は第０式により直線補間で計算されること
が判っているから、現時点で１つ先のロボッ）１の手先
位置の関節角がどの程度変位するかは計算により求める
ことができる。
次いで、Ｐ、で速度６１が急激に減少したか否かを判別
し、速度が急激に減少したときはロボットｌを適切に目
標位置で停止させるために速度を落とさなければならな
いと判断して以下に述べる方法によってＰ、で速度を落
とし、速度が急激に減少していないときはＰ８である比
率で速度を上げる。すなわち、目標位置ではロボットｌ
を角速度＝Ｏとして停止させなければならないため、む
やみに速度を上げてはならないという規則を設定する。
し、速度が急激に減少したときはロボットｌを適切に目
標位置で停止させるために速度を落とさなければならな
いと判断して以下に述べる方法によってＰ、で速度を落
とし、速度が急激に減少していないときはＰ８である比
率で速度を上げる。すなわち、目標位置ではロボットｌ
を角速度＝Ｏとして停止させなければならないため、む
やみに速度を上げてはならないという規則を設定する。
したがって、特異点近傍の第６関節の角度変位θ、を第
４図に示し、第４図中槽円Ａで囲んだ部分の速度変位σ
、を第５図に示すと、第５図に示されるように１サンプ
リングタイム前に出力した速度ｄ 、 ／が現在の速
度δｉに増え、更に１つ先のサンプリングタイム後の速
度６ｉ “に増大している場合、すなわち、次式■を満
足する場合は次式■により速度／ｊ％にある比率βを掛
けて速度を抑える。速度制御後の速度は６６）Ｉで示さ
れ、第５図に示すように速度が落とされる。
４図に示し、第４図中槽円Ａで囲んだ部分の速度変位σ
、を第５図に示すと、第５図に示されるように１サンプ
リングタイム前に出力した速度ｄ 、 ／が現在の速
度δｉに増え、更に１つ先のサンプリングタイム後の速
度６ｉ “に増大している場合、すなわち、次式■を満
足する場合は次式■により速度／ｊ％にある比率βを掛
けて速度を抑える。速度制御後の速度は６６）Ｉで示さ
れ、第５図に示すように速度が落とされる。
／ｊｉ Ｊ 、／θｉくδｉ“ ・・・・・・■θ、□
＝６．×β （０くβ＜１） ・・・・・・■但し、
β：定数 また、第４図中槽円Ｂで囲んだ部分の速度変位σ、を第
６図に示すと、第６図に示すように１つ先のサンプリン
グタイム後の速度１ｊｌ “が現在の速度ｄ、よりも小
さい場合、すなわち、第４図中槽円Ｂあるいは前述した
第９図（ａ）に示すように特異点近傍停止時でロボット
１を速やかに止めなければならないような場合は次式■
により事前に強力に速度を落とすようにする。このとき
の速度はσ６Ｈで示され、６．′、１１６１６ ′とσ
６Ｈとの関係は第６図で示される。
＝６．×β （０くβ＜１） ・・・・・・■但し、
β：定数 また、第４図中槽円Ｂで囲んだ部分の速度変位σ、を第
６図に示すと、第６図に示すように１つ先のサンプリン
グタイム後の速度１ｊｌ “が現在の速度ｄ、よりも小
さい場合、すなわち、第４図中槽円Ｂあるいは前述した
第９図（ａ）に示すように特異点近傍停止時でロボット
１を速やかに止めなければならないような場合は次式■
により事前に強力に速度を落とすようにする。このとき
の速度はσ６Ｈで示され、６．′、１１６１６ ′とσ
６Ｈとの関係は第６図で示される。
δ、′−６Ｎ
δ、８＝ ・・・・・・■一方、Ｐ
６で速度が急激に減少していないときはロボ・ント１が
特異点近傍にあり速度を上げる必要があると判断してＰ
［ｌである比率で速度を上げＰ、に進む。Ｐ、では前記
ステソプＰ３ 、Ｐ、あるいはｐＨで計算された速度を
速度出力部２６から制御部（ロボット制御装置）１４に
出力し、ＰＩＯで最終的な目標値である終点となったか
否かを判別し、終点となったときは今回の処理を終え、
終点となっていないときはＰｌに戻る。
６で速度が急激に減少していないときはロボ・ント１が
特異点近傍にあり速度を上げる必要があると判断してＰ
［ｌである比率で速度を上げＰ、に進む。Ｐ、では前記
ステソプＰ３ 、Ｐ、あるいはｐＨで計算された速度を
速度出力部２６から制御部（ロボット制御装置）１４に
出力し、ＰＩＯで最終的な目標値である終点となったか
否かを判別し、終点となったときは今回の処理を終え、
終点となっていないときはＰｌに戻る。
以上述べたように、本実施例では速度を常に監視し、傾
き（速度変化）がある値を超えたら特異点近傍に入った
と判別し、１サンプリング周期後の速度σ、＃に基づい
て速度σ、が目標位置でスムーズに停止、１ｆｆｌ遇す
るように補正される。したがって、特異点近傍の通過、
停止をスムーズに行なうことができるため、従来では特
異点近傍での作業は不可能だったものが、特異点近傍で
も作業可能になり、ロボットの作業可能領域が大幅に拡
がる。また、制御精度の向上から特異点近傍での部品田
傷等を気にしなくても済むことになる。さらに、特異点
近傍での作業を極力避けるように事前にロボット、組立
部品等の設置位置を十分考慮する必要がなくなった。
き（速度変化）がある値を超えたら特異点近傍に入った
と判別し、１サンプリング周期後の速度σ、＃に基づい
て速度σ、が目標位置でスムーズに停止、１ｆｆｌ遇す
るように補正される。したがって、特異点近傍の通過、
停止をスムーズに行なうことができるため、従来では特
異点近傍での作業は不可能だったものが、特異点近傍で
も作業可能になり、ロボットの作業可能領域が大幅に拡
がる。また、制御精度の向上から特異点近傍での部品田
傷等を気にしなくても済むことになる。さらに、特異点
近傍での作業を極力避けるように事前にロボット、組立
部品等の設置位置を十分考慮する必要がなくなった。
なお、本実施例では本発明を６自由度多関節型ロボット
１の軌跡制御に適用した例であるが、これに限らず、機
構的に特異点が存在する全てのロボットの軌跡制御に本
制御装置を適用可能である。
１の軌跡制御に適用した例であるが、これに限らず、機
構的に特異点が存在する全てのロボットの軌跡制御に本
制御装置を適用可能である。
本発明によれば、特異点近傍であっても、ロボットをス
ムーズに動作させるこができ、作業可能領域を大幅に拡
げることが可能になるとともに、特異点近傍でロボット
を停止させる場合でも軌跡のズレを防止することができ
、精密な組立作業に適用可能になる。
ムーズに動作させるこができ、作業可能領域を大幅に拡
げることが可能になるとともに、特異点近傍でロボット
を停止させる場合でも軌跡のズレを防止することができ
、精密な組立作業に適用可能になる。
第１〜６図は本発明に係るロボットの軌跡制御装置の一
実施例を示す図であり、 第１図はそのロボットの軌跡制御装置を示すブロック構
成図、 第２図はその特異点近傍でのロボット軌跡制御方法のプ
ログラムを示すフローチャート、第３図はその特異点近
傍での第６関節の角度変位と角速度との関係を示す図、 第４図はその特異点近傍での第６関節の角度変位図、 第５図はその特異点近傍通過時の第６関節の角速度変位
図、 第６図はその特異点近傍停止時の第６関節の角速度変位
図、 第７〜９図は従来のロボットの軌跡制御装置を示す図で
あり、 第７図はその６自由度多関節型ロボソトを示す全体構成
図、 第８図（ａ）はその特異点近傍ｉＪ１過時の第６関節の
角度変位図、 第８図（ｂ）はその特異点近傍通過時の第６関節の角速
度変位図、 第９図（ａ）はその特異点近傍停止時の第６閏節の角度
変位図、 第９図（ｂ）はその特異点近傍停止時の第６関節の角速
度変位図である。 〆２１．制御ｍｌ置 １・・・・・・６自由度多関節型ロボット （ロボット
）、２〜５・・・・・・アーム部、 ６〜８・・・・・・回転関節、 ９〜１１・・・・・・旋回関節、 １２・・・・・・手先、 １４・・・・・・制御部、 ２１・・・・・・制御装置（ロボットの軌跡制御装置）
、２２・・・・・・直線補間部（目標位置計算手段）、
２３・・・・・・ロボット現在位置計算部（ロボット現
在位置計算手段）、 ２４・・・・・・速度計算部（関節角速度計算手段、関
節角速度補正手段）、 ２５・・・・・・特異点近傍判定部 （特異点近傍判別手段〉、 ２６・・・・・・速度出力部。 一実施例のロボットの軌跡制御装置を示すブロック構威
図第１図 一実施例の特異点近傍での第６関節の 角度変位と角速度との関係を示す間 第３図 一実施例の特異点近傍でのｓ６関節の角度変位間第４図 第 図 一実施例の特異点近傍停止時の第６関節の角速度変位図
第６図
実施例を示す図であり、 第１図はそのロボットの軌跡制御装置を示すブロック構
成図、 第２図はその特異点近傍でのロボット軌跡制御方法のプ
ログラムを示すフローチャート、第３図はその特異点近
傍での第６関節の角度変位と角速度との関係を示す図、 第４図はその特異点近傍での第６関節の角度変位図、 第５図はその特異点近傍通過時の第６関節の角速度変位
図、 第６図はその特異点近傍停止時の第６関節の角速度変位
図、 第７〜９図は従来のロボットの軌跡制御装置を示す図で
あり、 第７図はその６自由度多関節型ロボソトを示す全体構成
図、 第８図（ａ）はその特異点近傍ｉＪ１過時の第６関節の
角度変位図、 第８図（ｂ）はその特異点近傍通過時の第６関節の角速
度変位図、 第９図（ａ）はその特異点近傍停止時の第６閏節の角度
変位図、 第９図（ｂ）はその特異点近傍停止時の第６関節の角速
度変位図である。 〆２１．制御ｍｌ置 １・・・・・・６自由度多関節型ロボット （ロボット
）、２〜５・・・・・・アーム部、 ６〜８・・・・・・回転関節、 ９〜１１・・・・・・旋回関節、 １２・・・・・・手先、 １４・・・・・・制御部、 ２１・・・・・・制御装置（ロボットの軌跡制御装置）
、２２・・・・・・直線補間部（目標位置計算手段）、
２３・・・・・・ロボット現在位置計算部（ロボット現
在位置計算手段）、 ２４・・・・・・速度計算部（関節角速度計算手段、関
節角速度補正手段）、 ２５・・・・・・特異点近傍判定部 （特異点近傍判別手段〉、 ２６・・・・・・速度出力部。 一実施例のロボットの軌跡制御装置を示すブロック構威
図第１図 一実施例の特異点近傍での第６関節の 角度変位と角速度との関係を示す間 第３図 一実施例の特異点近傍でのｓ６関節の角度変位間第４図 第 図 一実施例の特異点近傍停止時の第６関節の角速度変位図
第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 指定された目標位置まで所定のサンプリング周期毎に
ロボットの手先位置を計算する目標位置計算手段と、 ロボットの現在位置を計算する現在位置計算手段と、 目標位置計算手段の出力および現在位置計算手段の出力
に基づいてロボットの関節角速度を計算する関節角速度
計算手段と、 前記関節角速度の変化に基づいてロボットが関節角度が
不連続に変化する特異点に近づいたことを判別する特異
点近傍判別手段と、 ロボットが特異点近傍にあるとき、１サンプリング周期
前の関節角速度および次のサンプリング周期の関節角速
度に基づいて前記関節角速度計算手段の出力を補正し、
特異点近傍でロボットを円滑に動作させる関節角速度を
出力する関節角速度補正手段と、 を備えたことを特徴とするロボットの軌跡制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203003A JP2688372B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ロボットの軌跡制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203003A JP2688372B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ロボットの軌跡制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366576A true JPH0366576A (ja) | 1991-03-22 |
| JP2688372B2 JP2688372B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16466722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203003A Expired - Fee Related JP2688372B2 (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | ロボットの軌跡制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2688372B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6092004A (en) * | 1996-01-24 | 2000-07-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Robot speed computing apparatus and method |
| JP2006109639A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Shinko Electric Co Ltd | パルスモータ |
| JP2010269421A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボット制御装置及び方法 |
| WO2014137388A1 (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | Generac Power Systems, Inc. | Pressure washer with parallel flow soap dispensing |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63305407A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Fujitsu Ltd | ロボットの軌跡制御方式 |
-
1989
- 1989-08-04 JP JP1203003A patent/JP2688372B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63305407A (ja) * | 1987-06-08 | 1988-12-13 | Fujitsu Ltd | ロボットの軌跡制御方式 |
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| JP2010269421A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ロボット制御装置及び方法 |
| WO2014137388A1 (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-12 | Generac Power Systems, Inc. | Pressure washer with parallel flow soap dispensing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2688372B2 (ja) | 1997-12-10 |
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