JPS60108908A - 産業用ロボツト装置 - Google Patents
産業用ロボツト装置Info
- Publication number
- JPS60108908A JPS60108908A JP21599183A JP21599183A JPS60108908A JP S60108908 A JPS60108908 A JP S60108908A JP 21599183 A JP21599183 A JP 21599183A JP 21599183 A JP21599183 A JP 21599183A JP S60108908 A JPS60108908 A JP S60108908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- teaching
- arm
- axis
- industrial robot
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は産業用ロボット装置に係り特に教示方式を改良
した産業用ロボット装置に関する。
した産業用ロボット装置に関する。
第１図は産業用ロボットの構造図を示すものである。同
図（ａ）は水平多関節形ロボットを示し、θ、軸及びθ
２軸の廻りに第１アーム、第２アームが回転できる構造
となっており、これ：二手先の回転θ３軸と上下２軸を
加えて、空間内の任意の位置、姿勢に位置決めすること
ができる。同図（ｂ）は円筒座標形ロボットを示し、腰
の回転θ１軸、腕の上下Ｚ軸、腕の伸縮Ｒ軸、腕のねじ
りθ、軸、手首の曲げθ３軸の合計５自由度の運動部分
を持っている。
図（ａ）は水平多関節形ロボットを示し、θ、軸及びθ
２軸の廻りに第１アーム、第２アームが回転できる構造
となっており、これ：二手先の回転θ３軸と上下２軸を
加えて、空間内の任意の位置、姿勢に位置決めすること
ができる。同図（ｂ）は円筒座標形ロボットを示し、腰
の回転θ１軸、腕の上下Ｚ軸、腕の伸縮Ｒ軸、腕のねじ
りθ、軸、手首の曲げθ３軸の合計５自由度の運動部分
を持っている。
又、同図（Ｃ）は直角座標形ロボットを示し、門型のＸ
軸アームの上に、Ｙ軸アームが乗り、これにＺ軸アーム
が取付けられ、２軸アームの先端には曲げθＸ軸とねじ
りθ２軸をもつ手首が取付けられている。同図（ｄ）は
垂直多関節形ロボットで、腰の回転θ１軸、肩の回転θ
２軸、肘の回転θ、軸、手首のねじりθ４軸、手首の曲
げθ、軸、手先の回転θ６軸の６自由度をもち、空間の
任意の点に、任意の″姿勢でワークを移動させることが
できる。
軸アームの上に、Ｙ軸アームが乗り、これにＺ軸アーム
が取付けられ、２軸アームの先端には曲げθＸ軸とねじ
りθ２軸をもつ手首が取付けられている。同図（ｄ）は
垂直多関節形ロボットで、腰の回転θ１軸、肩の回転θ
２軸、肘の回転θ、軸、手首のねじりθ４軸、手首の曲
げθ、軸、手先の回転θ６軸の６自由度をもち、空間の
任意の点に、任意の″姿勢でワークを移動させることが
できる。
このような産業用ロボットに作業をさせるためには、通
常、事前に作業のプログラムｌを作成し、制御装置を構
成する記憶装置に格納しておかなくてはならない。
常、事前に作業のプログラムｌを作成し、制御装置を構
成する記憶装置に格納しておかなくてはならない。
そして、この作業を「教示」といい、さらに記憶装置の
プログラム内容に従って産業用ロボットを動作させるこ
とを「再生」という。
プログラム内容に従って産業用ロボットを動作させるこ
とを「再生」という。
ところで、産業用ロボットに対する教示操作方式は、一
般：二間接教示形と直接教示形（二大別される。第２図
を参照して間接教示形の産業用ロボット装置を説明する
。この本式はロボット本体１を連続的に動作させるので
はなく、ポイント教示装置２を用いて、要所ポイント（
ＰＯ〜Ｐ７）のみへ誘導し、その点の位置情報を制御装
置３内（ニスドアする。さらに、プログラムのシーケン
ス情報はプログラム入力装置４により教示する。再生時
ζ二は教示点間を直線乃至円弧で補間して連続した経路
動作をさせることができる。この方式では教示の際に全
て押ボタン操作により、ロボット本体１）よ動作するた
め教示者の労力は少なくてよＩ／）力；、手首のスナッ
プをきかせたような微妙な動作を教示することは非常ｊ
二難しい。
般：二間接教示形と直接教示形（二大別される。第２図
を参照して間接教示形の産業用ロボット装置を説明する
。この本式はロボット本体１を連続的に動作させるので
はなく、ポイント教示装置２を用いて、要所ポイント（
ＰＯ〜Ｐ７）のみへ誘導し、その点の位置情報を制御装
置３内（ニスドアする。さらに、プログラムのシーケン
ス情報はプログラム入力装置４により教示する。再生時
ζ二は教示点間を直線乃至円弧で補間して連続した経路
動作をさせることができる。この方式では教示の際に全
て押ボタン操作により、ロボット本体１）よ動作するた
め教示者の労力は少なくてよＩ／）力；、手首のスナッ
プをきかせたような微妙な動作を教示することは非常ｊ
二難しい。
第３図は上記産業用ロボットの制御装置のブロック図を
示し、中央演算処理装置１１（二は、記憶装置１２、ポ
イント教示装置１３、プログラム入力装置１４、操作パ
ネル１５、外部記憶装置１６、及びサーボ駆動装置１７
が入出力バスを介して接続されている。
示し、中央演算処理装置１１（二は、記憶装置１２、ポ
イント教示装置１３、プログラム入力装置１４、操作パ
ネル１５、外部記憶装置１６、及びサーボ駆動装置１７
が入出力バスを介して接続されている。
又、このサーボ駆動装置１７とロボット本体１の内部に
組込まれたサーボモータ１８、及び回転センサ１９は、
各々並列に接続されている。
組込まれたサーボモータ１８、及び回転センサ１９は、
各々並列に接続されている。
次いで、第４図に直接教示形の産業用ロボット装置を示
す。この方式はロボット本体１の手首先端部にハンドル
１ａを付け、この部分を握って人手により所望の動作を
行ないその間の時々刻々の位置情報を制御装置３にスト
アする。再生の際には、その位置情報を直接再生するこ
とにより教示された経路をそのまま再現させることが可
能となる。
す。この方式はロボット本体１の手首先端部にハンドル
１ａを付け、この部分を握って人手により所望の動作を
行ないその間の時々刻々の位置情報を制御装置３にスト
アする。再生の際には、その位置情報を直接再生するこ
とにより教示された経路をそのまま再現させることが可
能となる。
この方式は、重いロボット本体１を操作者が直接、人力
により動作なくてはならないので相当な労力を必要とす
る。このため、現在では、塗装用ロボットなどの一部に
のみ使用されているにすぎない。
により動作なくてはならないので相当な労力を必要とす
る。このため、現在では、塗装用ロボットなどの一部に
のみ使用されているにすぎない。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、微妙な動作の
教示作業が容易な産業用ロボット装置を提供することを
目的とする。
教示作業が容易な産業用ロボット装置を提供することを
目的とする。
かかる目的を達成するため、本発明はロボット本体と、
このロボット本体の動作を教示・再生させる機能を有す
る制御装置を備えて成る産業用−ロボット装置において
、前記ロボット本体の動作教示にあたって、所定の動作
を行い、その位置情報を前記制御装置にストアさせて前
記ロボット本体の動作プログラムを創成させる簡易教示
アームを備えて成ることを特徴とする。
このロボット本体の動作を教示・再生させる機能を有す
る制御装置を備えて成る産業用−ロボット装置において
、前記ロボット本体の動作教示にあたって、所定の動作
を行い、その位置情報を前記制御装置にストアさせて前
記ロボット本体の動作プログラムを創成させる簡易教示
アームを備えて成ることを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を第５図〜第７図を参照して説
明する。第５図において、第４図と同一符号のものは同
一のものを示す。 □ 同図において、新たに設けられた簡易教示アーム２０の
先端はハンドル２０ａとして構成されている。
明する。第５図において、第４図と同一符号のものは同
一のものを示す。 □ 同図において、新たに設けられた簡易教示アーム２０の
先端はハンドル２０ａとして構成されている。
操作者は、この部分を握って所望の動作を行なう。
ロボット本体１と簡易教示アーム２０は制御装＠３に接
続されている。第６図にこの簡易教示アーム２０の詳細
図を示す。同図において、簡易教示アーム２０は、腰の
回転θ１軸、肩の回転θ、軸、肘の回転θ、軸、手首の
ねじりθ４の軸、手首の曲げθ、軸、手先の回転θ６軸
の６個の関節をもち、教示ノンドル２０ｇを空間の任意
の点で、任意の姿勢をとらせることができる。また、ア
ームに内蔵された回転位置検出器２１〜２６により各関
節の回転位置を検出することができる。この回転位置検
出器としては、例えばロータリエンコーダやボテ／ショ
メータが使用できる。
続されている。第６図にこの簡易教示アーム２０の詳細
図を示す。同図において、簡易教示アーム２０は、腰の
回転θ１軸、肩の回転θ、軸、肘の回転θ、軸、手首の
ねじりθ４の軸、手首の曲げθ、軸、手先の回転θ６軸
の６個の関節をもち、教示ノンドル２０ｇを空間の任意
の点で、任意の姿勢をとらせることができる。また、ア
ームに内蔵された回転位置検出器２１〜２６により各関
節の回転位置を検出することができる。この回転位置検
出器としては、例えばロータリエンコーダやボテ／ショ
メータが使用できる。
ここで、教示アーム２０の各関節角を（θＴｔ ｒθＴ
ｉｔθＴ ｓ ｐθＴ４．θ１．θＴ６）とすると教示
ハンド、Ｉ＋／２０ａの先端の座標（ｘＴ、ＹＴ、ｚＴ
）ト姿勢（’Ｔｌβｙ、ｒＴ）ハ、一般に（１）式で表
わされる。
ｉｔθＴ ｓ ｐθＴ４．θ１．θＴ６）とすると教示
ハンド、Ｉ＋／２０ａの先端の座標（ｘＴ、ＹＴ、ｚＴ
）ト姿勢（’Ｔｌβｙ、ｒＴ）ハ、一般に（１）式で表
わされる。
ｚた、Ｈホラ） （７）座標系ＣＸＢｔ ｙＲ，ｚＢ、
αＢ、β８゜ｒＢ）と簡易教示アームノ座標系（ＸＴ
、 ＹＴ、 ＺＴ、ｚＴ。
αＢ、β８゜ｒＢ）と簡易教示アームノ座標系（ＸＴ
、 ＹＴ、 ＺＴ、ｚＴ。
ｒＴ）との座標変換行列（平行移動および回転）を（Ｍ
）とすると、教示アーム加の先端の座標および姿勢は、
ロボットの座標系で（２）式のように表わされる。
）とすると、教示アーム加の先端の座標および姿勢は、
ロボットの座標系で（２）式のように表わされる。
サラに、ロボットが作業点（ＸＢ ＊ ＹＢ ｙ ｚＲ
ｌα几。
ｌα几。
β８．γＲ）をとるための各関節角（θＲ＋＋θＲ２１
０ＲｓｊθＲ，＋０８２．ｚＲ６）は（３）式で表わさ
れる。
０ＲｓｊθＲ，＋０８２．ｚＲ６）は（３）式で表わさ
れる。
教示時には、教示アームの動きに従って、各関節軸の回
転位置信号（θＴ１〜θＴ６）が出力され、これが制御
装置に入力され、（１）式により教示アーム先端の位置
（ＸＴ＃ＹＴ、 ＺＴ） ト姿ｍ ＣａＴｔβＴｅ １
Ｔ） ’ｒ：計算する。さらに（２）式により教示アー
ム先端の位置と姿勢をロボット座標系に変換して（ＸＢ
、ＹＢ。
転位置信号（θＴ１〜θＴ６）が出力され、これが制御
装置に入力され、（１）式により教示アーム先端の位置
（ＸＴ＃ＹＴ、 ＺＴ） ト姿ｍ ＣａＴｔβＴｅ １
Ｔ） ’ｒ：計算する。さらに（２）式により教示アー
ム先端の位置と姿勢をロボット座標系に変換して（ＸＢ
、ＹＢ。
ｚＲ２αＲ２βＲ９γＢ）を得て、これから（３）式に
よりロボットの各関節角（０８□〜θ几。）を計算して
、この値を時系列的に制御装置に記憶するのである。
よりロボットの各関節角（０８□〜θ几。）を計算して
、この値を時系列的に制御装置に記憶するのである。
再生時には、制御装置に記憶されているロボットの各関
節角（θ鳥〜θＲ６）を所定のタイミングで次次と取り
出して、この値に基きサーボ駆動装置によりサーボモー
タを制御してロボットに所望の動作をさせることができ
る。
節角（θ鳥〜θＲ６）を所定のタイミングで次次と取り
出して、この値に基きサーボ駆動装置によりサーボモー
タを制御してロボットに所望の動作をさせることができ
る。
また、本実施例においては、ロボット本体と簡易教示ア
ームの構成は類似のものとして、説明を行なったが、そ
の必要はなく教示作業の便宜により、適当な構成、寸法
の教示アー・ムな使用することができる。
ームの構成は類似のものとして、説明を行なったが、そ
の必要はなく教示作業の便宜により、適当な構成、寸法
の教示アー・ムな使用することができる。
第７図は本発明に係る産業用ロボット装置の制御装置の
ブロック構成図を示し、中央演算処理装置１１には、記
憶装置ｉ１２、操作パネル１５、外部記憶装置１６、サ
ーボ駆動装置１７が入出力バスを介して接続されている
。前記サーボ駆動装置１７はロボット本体１の内部に組
込まれているサーボモータ１８に給電し、回転子ンサ１
９からの回転角信号を取り込み、前記サーボモータ１８
をフィードバック゛制御している。さらに、前記簡易教
示アーム２０の内部に組込まれている回転位置検出器２
１〜２６からの信号が入出力バスを介して前記中央演算
処理装置１１に入力されることになる。
ブロック構成図を示し、中央演算処理装置１１には、記
憶装置ｉ１２、操作パネル１５、外部記憶装置１６、サ
ーボ駆動装置１７が入出力バスを介して接続されている
。前記サーボ駆動装置１７はロボット本体１の内部に組
込まれているサーボモータ１８に給電し、回転子ンサ１
９からの回転角信号を取り込み、前記サーボモータ１８
をフィードバック゛制御している。さらに、前記簡易教
示アーム２０の内部に組込まれている回転位置検出器２
１〜２６からの信号が入出力バスを介して前記中央演算
処理装置１１に入力されることになる。
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
実際のロボットを動かすことなく操作者が別の容易に動
かせる簡易教示アームを用いて、人力により所望の動作
を行ない、その間の簡易教示アームの位置情報を制御装
置に取り込んで、この情報をもとに産業用ロボットを動
作させることにより手首のスナップをきかせたような微
妙な動きを容易に教示することができ、又、教示作業に
要する工数を大巾に、（ｋＪ減することが可能な産業用
ロボット装置を提供することができる。
実際のロボットを動かすことなく操作者が別の容易に動
かせる簡易教示アームを用いて、人力により所望の動作
を行ない、その間の簡易教示アームの位置情報を制御装
置に取り込んで、この情報をもとに産業用ロボットを動
作させることにより手首のスナップをきかせたような微
妙な動きを容易に教示することができ、又、教示作業に
要する工数を大巾に、（ｋＪ減することが可能な産業用
ロボット装置を提供することができる。
第１図（”） ｒ （ｂ） ＊ （’） ｓ （’）は
各種産業用ロボットの構造図、第２図は間接教示形の産
業用ロボット装置を説明する図、第３図は産業用ロボッ
トの制御装置の構成図、第４図は直接教示形の産業用ロ
ボット装置を説明する図、第５図は本発明の一実施例に
係る産業用ロボット装置を説明する図、第６図は本発明
の一実施例に係る教示アームの構成図、第７図は本発明
の一実施例に係る産業用ロボット装置の制御装置の構成
図である。 １・・・・・ロボット本体 ３・・・・・・制御装置 ２０・・・・・・簡易教示アーム 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１ （α） （Ｃ） （ｂ） 第２図 第３図 ／） 第４図 第５図 第７図
各種産業用ロボットの構造図、第２図は間接教示形の産
業用ロボット装置を説明する図、第３図は産業用ロボッ
トの制御装置の構成図、第４図は直接教示形の産業用ロ
ボット装置を説明する図、第５図は本発明の一実施例に
係る産業用ロボット装置を説明する図、第６図は本発明
の一実施例に係る教示アームの構成図、第７図は本発明
の一実施例に係る産業用ロボット装置の制御装置の構成
図である。 １・・・・・ロボット本体 ３・・・・・・制御装置 ２０・・・・・・簡易教示アーム 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第１ （α） （Ｃ） （ｂ） 第２図 第３図 ／） 第４図 第５図 第７図
Claims (1)
- ロボット本体と、このロボット本体の動作を教示・再生
させる機能を有する制御装置を備えて成る産業用ロボッ
ト装置において、前記ロボット本体の動作教示にあたっ
て、所定の動作を行いその位置情報を前記制御装置にス
トアさせて前記ロボット本体の動作プログラムを創成さ
せる簡易教示アームを備えて成る産業用ロボット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21599183A JPS60108908A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 産業用ロボツト装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21599183A JPS60108908A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 産業用ロボツト装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60108908A true JPS60108908A (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=16681588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21599183A Pending JPS60108908A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | 産業用ロボツト装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60108908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101758499A (zh) * | 2008-12-17 | 2010-06-30 | 库卡机器人有限公司 | 用于检测操纵器工作点的空间位置的手持设备及方法 |
| ITMI20120934A1 (it) * | 2012-05-30 | 2013-12-01 | Ohg Molina E Bianch I S P A | Macchina per la fabbricazione di calzature |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP21599183A patent/JPS60108908A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101758499A (zh) * | 2008-12-17 | 2010-06-30 | 库卡机器人有限公司 | 用于检测操纵器工作点的空间位置的手持设备及方法 |
| ITMI20120934A1 (it) * | 2012-05-30 | 2013-12-01 | Ohg Molina E Bianch I S P A | Macchina per la fabbricazione di calzature |
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