JPH04304987A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JPH04304987A JPH04304987A JP6828991A JP6828991A JPH04304987A JP H04304987 A JPH04304987 A JP H04304987A JP 6828991 A JP6828991 A JP 6828991A JP 6828991 A JP6828991 A JP 6828991A JP H04304987 A JPH04304987 A JP H04304987A
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- Japan
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- robot
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- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの制御装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットを直交座標上で教示作業等で遠
隔操作するにはこれまで動作する方向への操作があるた
びに加速・減速処理を行なった一定移動量の指令を生成
し、一刻みずつステップ状に動作する方法があった。ま
た、上記のようなステップ状の指令を動作に先行して生
成し２つのＦＩＦＯメモリに交互に記憶させ、それらを
足したものでロボットを制御することにより停止するこ
とがなく動作させる方法もあった。
隔操作するにはこれまで動作する方向への操作があるた
びに加速・減速処理を行なった一定移動量の指令を生成
し、一刻みずつステップ状に動作する方法があった。ま
た、上記のようなステップ状の指令を動作に先行して生
成し２つのＦＩＦＯメモリに交互に記憶させ、それらを
足したものでロボットを制御することにより停止するこ
とがなく動作させる方法もあった。
【０００３】他に、動作する方向への操作がある間はそ
の方向に加速・定速指令を生成し、操作が無くなったと
ころで減速指令を生成しロボットを停止させる方法もあ
った。
の方向に加速・定速指令を生成し、操作が無くなったと
ころで減速指令を生成しロボットを停止させる方法もあ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記一刻みずつステッ
プ状に動作する方法では、必要な刻み幅を正確に動作さ
せるには良いが遠くの作業点にロボットの手先効果器を
速やかに移動させるには煩わしかった。また、ステップ
状の指令を２つのＦＩＦＯメモリに交互に記憶させそれ
らを足したものでロボットを制御する方法は、加速・減
速距離と刻み幅により動作速度が制限されたり、操作を
止めてもすぐにはロボットが停止しないという問題があ
った。
プ状に動作する方法では、必要な刻み幅を正確に動作さ
せるには良いが遠くの作業点にロボットの手先効果器を
速やかに移動させるには煩わしかった。また、ステップ
状の指令を２つのＦＩＦＯメモリに交互に記憶させそれ
らを足したものでロボットを制御する方法は、加速・減
速距離と刻み幅により動作速度が制限されたり、操作を
止めてもすぐにはロボットが停止しないという問題があ
った。
【０００５】動作する方向への操作がある間はその方向
に加速・定速指令を生成し、操作が無くなったところで
減速指令を生成しロボットを停止させる方法では、動作
方向を変更しようとする場合、停止させないで別方向指
令を生成すると特定方向に無限大の加速度が加わること
になりロボットに悪影響となる振動を発生させるため、
通常は一旦ロボットを停止させ続いて別方向指令を生成
していた。
に加速・定速指令を生成し、操作が無くなったところで
減速指令を生成しロボットを停止させる方法では、動作
方向を変更しようとする場合、停止させないで別方向指
令を生成すると特定方向に無限大の加速度が加わること
になりロボットに悪影響となる振動を発生させるため、
通常は一旦ロボットを停止させ続いて別方向指令を生成
していた。
【０００６】本発明の目的は、任意の方向に対しなめら
かにロボットの手先効果器を動作させ、また動作途中か
らスムーズに軌跡を変更することが容易に実現すること
にある。
かにロボットの手先効果器を動作させ、また動作途中か
らスムーズに軌跡を変更することが容易に実現すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、生成された
直交座標系上の方向指令をなめらかにするソフトウェア
によるフィルタ手段を有し、ロボットを教示作業等で遠
隔操作する際に、動作経路生成手段では操作入力に応じ
て各方向に微少な一定時間毎に一定量でロボットが移動
するような直交座標系上の方向指令を生成し、これを前
記フィルタ手段により空間上の各方向毎になめらかな方
向指令に変換し、これに適当な速度量を掛け、これより
位置指令を生成し、それをロボットの各関節の座標系に
変換し、ロボットをこの生成された関節位置に制御する
ことにより達成される。
直交座標系上の方向指令をなめらかにするソフトウェア
によるフィルタ手段を有し、ロボットを教示作業等で遠
隔操作する際に、動作経路生成手段では操作入力に応じ
て各方向に微少な一定時間毎に一定量でロボットが移動
するような直交座標系上の方向指令を生成し、これを前
記フィルタ手段により空間上の各方向毎になめらかな方
向指令に変換し、これに適当な速度量を掛け、これより
位置指令を生成し、それをロボットの各関節の座標系に
変換し、ロボットをこの生成された関節位置に制御する
ことにより達成される。
【０００８】
【作用】本発明は、ロボットの制御装置の、特に教示作
業等でロボットを遠隔操作する際にソフトウェアによる
フィルタ手段を利用して、動作経路生成手段では一定の
方向または速度指令を生成するものである。
業等でロボットを遠隔操作する際にソフトウェアによる
フィルタ手段を利用して、動作経路生成手段では一定の
方向または速度指令を生成するものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１、図２及び図
３により説明する。
３により説明する。
【００１０】図１は本発明によるロボットの制御装置の
一実施例となる水平移動のための２軸の駆動軸を備えそ
の作動先端に垂直方向の移動のための１軸の駆動軸を備
えたロボットとその制御装置のブロック図である。図中
１０１はロボットの基部に取り付けられ第１アームを回
転駆動するモータであり、１０２は第１アーム上に取り
付けられ第２アームを回転駆動するモータであり、１０
３は第２アーム上に取り付けられボールネジによりスプ
ラインシャフトを上下駆動する垂直駆動用のモータであ
る。１０４は制御装置の入出力回路、１０５はプログラ
ムの実行や様々な計算を行なう計算機、１０６は現在の
各関節の角度や遠隔操作時の速度設定値やフィルタ演算
のための変数を記憶したりプログラムを蓄積したりする
記憶回路、１０７はサーボ回路に対し一定の微少な時間
毎に指令を与えるため１０５の計算機に一定な微少な時
間毎に割り込み信号を与える割り込み信号生成回路、１
０８〜１１０は１０５から一定の微少な時間毎に送られ
る各モータの回転角度指令に常に追従させることにより
ロボットの各アームを制御するサーボ回路である。１１
１は遠隔操作時にロボットの手先効果器の位置をどちら
の方向へ動作させるか直交座標系の各ＸＹＺ方向にそれ
ぞれ正方向・負方向の合計６個スイッチが付いた操作装
置である。教示者が操作装置１１１を用いてロボットの
遠隔操作を行なうと入出力回路１０４を通して計算機１
０５に送られ、計算機１０５では微少な時間毎にサーボ
回路１０８〜１１０にモータの回転角度指令を与える。 サーボ回路１０８〜１１０では計算機１０５から与えら
れたモータの回転角度に常に各アームを制御する。
一実施例となる水平移動のための２軸の駆動軸を備えそ
の作動先端に垂直方向の移動のための１軸の駆動軸を備
えたロボットとその制御装置のブロック図である。図中
１０１はロボットの基部に取り付けられ第１アームを回
転駆動するモータであり、１０２は第１アーム上に取り
付けられ第２アームを回転駆動するモータであり、１０
３は第２アーム上に取り付けられボールネジによりスプ
ラインシャフトを上下駆動する垂直駆動用のモータであ
る。１０４は制御装置の入出力回路、１０５はプログラ
ムの実行や様々な計算を行なう計算機、１０６は現在の
各関節の角度や遠隔操作時の速度設定値やフィルタ演算
のための変数を記憶したりプログラムを蓄積したりする
記憶回路、１０７はサーボ回路に対し一定の微少な時間
毎に指令を与えるため１０５の計算機に一定な微少な時
間毎に割り込み信号を与える割り込み信号生成回路、１
０８〜１１０は１０５から一定の微少な時間毎に送られ
る各モータの回転角度指令に常に追従させることにより
ロボットの各アームを制御するサーボ回路である。１１
１は遠隔操作時にロボットの手先効果器の位置をどちら
の方向へ動作させるか直交座標系の各ＸＹＺ方向にそれ
ぞれ正方向・負方向の合計６個スイッチが付いた操作装
置である。教示者が操作装置１１１を用いてロボットの
遠隔操作を行なうと入出力回路１０４を通して計算機１
０５に送られ、計算機１０５では微少な時間毎にサーボ
回路１０８〜１１０にモータの回転角度指令を与える。 サーボ回路１０８〜１１０では計算機１０５から与えら
れたモータの回転角度に常に各アームを制御する。
【００１１】図２は本発明による各関節の回転角度指令
を生成する流れ図を示す。図２の流れ図は、教示作業等
で遠隔操作を行なう際に図１割り込み信号発生回路１０
７の割り込み信号により一定の微少な時間毎に起動され
次の割り込み信号までには処理を終える。図中２０１は
操作量入力手段であり、図１入出力回路１０４を通して
操作装置１１１で操作されているスイッチの状態を得る
。２０２は各方向ベクトル作成手段であり、いま操作装
置１１１ではＸ正方向とＹ正方向の２つのスイッチが押
されているものとすると、大きさが１で方向がＸ正方向
単位ベクトルとＹ正方向単位ベクトルを足した単位ベク
トル、（０．７０７１，０．７０７１，０）を生成する
。２０３はフィルタ手段であり、２０２で生成されたベ
クトルを入力として直交座標系のＸＹＺ各方向毎にフィ
ルタ演算によりなめらかにした出力を生成する。２０４
は移動量生成手段であり、２０３で生成された各方向に
対する量に対し一定の速度量を掛ける。ロボットの動作
速度は掛ける速度量と割り込み信号の入る微少な一定時
間間隔により決定される。２０５は微少時間後の直交座
標系位置指令生成手段であり、現在のロボットの手先効
果器の直交座標系上での位置に２０４で生成された微少
時間後の各方向の移動量を足すことにより微少時間後の
位置指令を生成する。２０６は座標変換手段であり、２
０５で生成された直交座標系上での位置指令をロボット
の各関節に取り付けられたモータの回転角度指令に変換
する。２０７は２０６で得られたモータの回転角度指令
をサーボ回路１０８〜１１０に転送するサーボ回路転送
手段である。
を生成する流れ図を示す。図２の流れ図は、教示作業等
で遠隔操作を行なう際に図１割り込み信号発生回路１０
７の割り込み信号により一定の微少な時間毎に起動され
次の割り込み信号までには処理を終える。図中２０１は
操作量入力手段であり、図１入出力回路１０４を通して
操作装置１１１で操作されているスイッチの状態を得る
。２０２は各方向ベクトル作成手段であり、いま操作装
置１１１ではＸ正方向とＹ正方向の２つのスイッチが押
されているものとすると、大きさが１で方向がＸ正方向
単位ベクトルとＹ正方向単位ベクトルを足した単位ベク
トル、（０．７０７１，０．７０７１，０）を生成する
。２０３はフィルタ手段であり、２０２で生成されたベ
クトルを入力として直交座標系のＸＹＺ各方向毎にフィ
ルタ演算によりなめらかにした出力を生成する。２０４
は移動量生成手段であり、２０３で生成された各方向に
対する量に対し一定の速度量を掛ける。ロボットの動作
速度は掛ける速度量と割り込み信号の入る微少な一定時
間間隔により決定される。２０５は微少時間後の直交座
標系位置指令生成手段であり、現在のロボットの手先効
果器の直交座標系上での位置に２０４で生成された微少
時間後の各方向の移動量を足すことにより微少時間後の
位置指令を生成する。２０６は座標変換手段であり、２
０５で生成された直交座標系上での位置指令をロボット
の各関節に取り付けられたモータの回転角度指令に変換
する。２０７は２０６で得られたモータの回転角度指令
をサーボ回路１０８〜１１０に転送するサーボ回路転送
手段である。
【００１２】図３は、図２の２０３のフィルタ手段の入
出力の関係を表わす図であり、一定入力が与えられた場
合の出力の変化を示している。縦軸に入出力値、横軸に
第１回目からｋ回目までの出力結果を示している。通常
フィルタ手段にはソフトウェアによる１次遅れ系シミュ
レーションを利用し、一次遅れ系の時定数をロボットに
振動が発生しないよう適当に決めて各方向のフィルタ手
段に対し共通に用いる。ソフトウェアによる処理で同一
時定数で行なうため、ハードウェア回路で発生するよう
なオフセットが存在せず各方向に対し作業者の望みの方
向への出力が得られる。
出力の関係を表わす図であり、一定入力が与えられた場
合の出力の変化を示している。縦軸に入出力値、横軸に
第１回目からｋ回目までの出力結果を示している。通常
フィルタ手段にはソフトウェアによる１次遅れ系シミュ
レーションを利用し、一次遅れ系の時定数をロボットに
振動が発生しないよう適当に決めて各方向のフィルタ手
段に対し共通に用いる。ソフトウェアによる処理で同一
時定数で行なうため、ハードウェア回路で発生するよう
なオフセットが存在せず各方向に対し作業者の望みの方
向への出力が得られる。
【００１３】本実施例において図１の操作装置のスイッ
チの形状は重要でない。本実施例では６個のスイッチに
より動作方向を指定しているが、連続的に各方向を指定
できるような操作装置が作成できれば、思い通りの方向
にロボットを遠隔操作することが可能である。
チの形状は重要でない。本実施例では６個のスイッチに
より動作方向を指定しているが、連続的に各方向を指定
できるような操作装置が作成できれば、思い通りの方向
にロボットを遠隔操作することが可能である。
【００１４】以上の如く図１のような制御装置において
、教示作業等の遠隔操作時に図３に示される特性のフィ
ルタ手段を用いて、図２の流れ図に従えば、任意の方向
に対しなめらかにロボットの手先効果器を動作させ、ま
た動作途中からでもスムーズに軌跡を変更することが容
易に実現できる。
、教示作業等の遠隔操作時に図３に示される特性のフィ
ルタ手段を用いて、図２の流れ図に従えば、任意の方向
に対しなめらかにロボットの手先効果器を動作させ、ま
た動作途中からでもスムーズに軌跡を変更することが容
易に実現できる。
【００１５】
【発明の効果】複数の動作軸を有するロボットにおいて
、生成された直交座標系上の方向または速度指令をなめ
らかにするソフトウェアによるフィルタ手段を有し、作
業者がロボットを教示作業等で遠隔操作する際には、一
定方向にロボットが移動するような直交座標系上の方向
または速度指令を生成しそれを前記フィルタ手段により
２または３次元空間上の各方向毎のなめらかな方向また
は速度指令に変換し、このなめらかな方向または速度指
令によりロボットの各動作軸を制御することにより、任
意の方向に対しなめらかにロボットの手先効果器を動作
させ、また動作途中からでもスムーズに軌跡を変更する
ことが実現できる。
、生成された直交座標系上の方向または速度指令をなめ
らかにするソフトウェアによるフィルタ手段を有し、作
業者がロボットを教示作業等で遠隔操作する際には、一
定方向にロボットが移動するような直交座標系上の方向
または速度指令を生成しそれを前記フィルタ手段により
２または３次元空間上の各方向毎のなめらかな方向また
は速度指令に変換し、このなめらかな方向または速度指
令によりロボットの各動作軸を制御することにより、任
意の方向に対しなめらかにロボットの手先効果器を動作
させ、また動作途中からでもスムーズに軌跡を変更する
ことが実現できる。
【図１】本発明によるロボットの制御装置の一実施例と
なるロボットとその制御装置のブロック図である。
なるロボットとその制御装置のブロック図である。
【図２】本発明によるロボットの各関節の回転角度指令
を生成する流れ図である。
を生成する流れ図である。
【図３】本発明に有するフィルタ手段の入出力の関係を
表わす図である。
表わす図である。
１０１ 第１アーム回転駆動用モータ１０２
第２アーム回転駆動用モータ１０３ 垂直駆
動軸用モータ １０４ 入出力回路 １０５ 計算機 １０６ 記憶回路 １０７ 割り込み信号生成回路 １０８〜１１０ サーボ回路 １１０ 操作装置 ２０１ 操作量入力手段 ２０２ 各方向ベクトル作成手段２０３
フィルタ手段 ２０４ 移動量生成手段 ２０５ 直交座標系位置指令生成手段２０６
座標変換手段 ２０７ サーボ回路転送手段
第２アーム回転駆動用モータ１０３ 垂直駆
動軸用モータ １０４ 入出力回路 １０５ 計算機 １０６ 記憶回路 １０７ 割り込み信号生成回路 １０８〜１１０ サーボ回路 １１０ 操作装置 ２０１ 操作量入力手段 ２０２ 各方向ベクトル作成手段２０３
フィルタ手段 ２０４ 移動量生成手段 ２０５ 直交座標系位置指令生成手段２０６
座標変換手段 ２０７ サーボ回路転送手段
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の動作軸を有するロボットにおい
て、生成された直交座標系上の方向または速度指令をな
めらかにするソフトウェアによるフィルタ手段を有し、
作業者がロボットを教示作業等で遠隔操作する際には、
一定方向にロボットが移動するような直交座標系上の方
向または速度指令を生成しそれを前記フィルタ手段によ
り２または３次元空間上の各方向毎のなめらかな方向ま
たは速度指令に変換し、このなめらかな方向または速度
指令によりロボットの各動作軸を制御することを特徴と
するロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6828991A JPH04304987A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6828991A JPH04304987A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04304987A true JPH04304987A (ja) | 1992-10-28 |
Family
ID=13369465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6828991A Pending JPH04304987A (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04304987A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| JP2014076498A (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 |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP6828991A patent/JPH04304987A/ja active Pending
Cited By (2)
| 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 |
| JP2014076498A (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 |
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