JPS6073313A - ロボットの軌跡測定装置 - Google Patents
ロボットの軌跡測定装置Info
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- JPS6073313A JPS6073313A JP18046683A JP18046683A JPS6073313A JP S6073313 A JPS6073313 A JP S6073313A JP 18046683 A JP18046683 A JP 18046683A JP 18046683 A JP18046683 A JP 18046683A JP S6073313 A JPS6073313 A JP S6073313A
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- Japan
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- robot
- measuring device
- axes
- trajectory
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/002—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring two or more coordinates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Program-controlled manipulators
- B25J9/02—Program-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
- B25J9/023—Cartesian coordinate type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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、竹に多関節形ロボットの直線
移動の軌跡の正確さを測定するロボットの軌跡測定装置
に関するものである。
移動の軌跡の正確さを測定するロボットの軌跡測定装置
に関するものである。
技術の背景
近年の制御素子、制御技術の発達により、産業用ロボッ
トの性能は著しく向上している。産業用口ｄｆヮトの中
でも特に多関節形ロボットはその制御の難しさがよく知
られているが、それでも位置決め繰返し精度等の相対精
度はミクロンオーダを達成している。しかしながら、絶
対座標系での原点の設定の細しさや組み立て時の取り付
は誤差等に起因して、絶対精度は著しく悪く、作業性を
劣化させている。
トの性能は著しく向上している。産業用口ｄｆヮトの中
でも特に多関節形ロボットはその制御の難しさがよく知
られているが、それでも位置決め繰返し精度等の相対精
度はミクロンオーダを達成している。しかしながら、絶
対座標系での原点の設定の細しさや組み立て時の取り付
は誤差等に起因して、絶対精度は著しく悪く、作業性を
劣化させている。
ところで、ロボットのｃｐ動制御 Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕ
ｓＰａｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ二連続軌跡制御）においで
は、与えられた軌跡葡正確にたどることが必侠であるが
、上に述べたように絶対初度が悪いため、正五〇、な軌
跡制御が困難となっている。すなわち、正確な軌跡制御
が行なわれているかどうかは、ロボット、特に多関節形
ロボットの運動性能の大きな判定基準となる。従って、
これを正確に定量的に測定することはきわめて重要なこ
とである。特に、軌跡制御の中でｔｊ：直線移動が最も
普通に行なわれているため、この測定を行なうことが必
芦である。しかるに従来のロボットの直線移動の軌跡の
測定には後述のような問題があり、その対策が要望され
ている。
ｓＰａｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ二連続軌跡制御）においで
は、与えられた軌跡葡正確にたどることが必侠であるが
、上に述べたように絶対初度が悪いため、正五〇、な軌
跡制御が困難となっている。すなわち、正確な軌跡制御
が行なわれているかどうかは、ロボット、特に多関節形
ロボットの運動性能の大きな判定基準となる。従って、
これを正確に定量的に測定することはきわめて重要なこ
とである。特に、軌跡制御の中でｔｊ：直線移動が最も
普通に行なわれているため、この測定を行なうことが必
芦である。しかるに従来のロボットの直線移動の軌跡の
測定には後述のような問題があり、その対策が要望され
ている。
従来技術と問題点
従来のロボットの直線移動の軌跡の測定は、ストロボ写
真を用いたり、あるいはダイヤルゲージ等の接触変位計
を用いて行なっていた。しかしながら、ストロボ写真は
装置が犬がかりになり、例よりも定量的な測定ができな
い。接触変位計を用いる場きは、口ロボットの平坦部分
に変位計を当るわけであるが、高感度の変位ｎ１は面の
仕上り状態によって影ｌｌ〜ンを受りるため、軌道から
のズレを測っているのか、面の仕上は状態を測っている
のか分らなくなる。さらに、長ストロークでの測定を行
なおうとすれは、口がットの平坦部分が長いことが必要
であるし、Ｘ方向、Ｙ方向という様に測定の方向を変え
る場合、変位計を一度取りはずして設置しなおさなけれ
ばならず、変位側の当て方には細心の注意が必要で、測
定者に多大の負担がかかる。
真を用いたり、あるいはダイヤルゲージ等の接触変位計
を用いて行なっていた。しかしながら、ストロボ写真は
装置が犬がかりになり、例よりも定量的な測定ができな
い。接触変位計を用いる場きは、口ロボットの平坦部分
に変位計を当るわけであるが、高感度の変位ｎ１は面の
仕上り状態によって影ｌｌ〜ンを受りるため、軌道から
のズレを測っているのか、面の仕上は状態を測っている
のか分らなくなる。さらに、長ストロークでの測定を行
なおうとすれは、口がットの平坦部分が長いことが必要
であるし、Ｘ方向、Ｙ方向という様に測定の方向を変え
る場合、変位計を一度取りはずして設置しなおさなけれ
ばならず、変位側の当て方には細心の注意が必要で、測
定者に多大の負担がかかる。
発明の目的
本発明は上記のような従来技術の問題点を解消すること
、すなわちロボットのＸＹＺ３方向の直線移動の軌跡を
精密に測定可能なロボットの軌跡測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
、すなわちロボットのＸＹＺ３方向の直線移動の軌跡を
精密に測定可能なロボットの軌跡測定装置を提供するこ
とを目的とするものである。
発明の構成
本発明によるロボットの軌跡測定装置は、ＸＹｚ３方向
へ会参金寺何へ直線変位自在な可動部を有しロボットに
結合されてロボットの移動に追従する追従４ａ 栖と、
該追従機構のＸＹＺ ３方向への直線変位を測定する非
接触型副長器とを具備して成るものでおる。
へ会参金寺何へ直線変位自在な可動部を有しロボットに
結合されてロボットの移動に追従する追従４ａ 栖と、
該追従機構のＸＹＺ ３方向への直線変位を測定する非
接触型副長器とを具備して成るものでおる。
発明の実施例
以下、本発明の実施例ｒ（′）き図面を参照して詳Ｘ１
１１に説明する。
１１に説明する。
図面は本発明によるロホットの軌跡測定装置の一実施例
を示し、第１図は平面図、第２図は一部断面正面図、第
３図は斜視図、第４図は口がットとの結＠部分の一部断
面拡大詳細図である。各図において符号ｘ、’ｒ、ｚは
直交座標軸を示す。また８４．２ Ｕ９ＡＩにおいて勾
号１５が多関節ロボットを示すＯ 図示のロボットの軌跡測定装置は基本的には口がット１
５に継手１４を介して結合されてロボット１５の移動に
追従する追従機構と、この追従機構のＸＹＺ３方向の直
糺１変位を測定する測長器とから柘成憾れている。
を示し、第１図は平面図、第２図は一部断面正面図、第
３図は斜視図、第４図は口がットとの結＠部分の一部断
面拡大詳細図である。各図において符号ｘ、’ｒ、ｚは
直交座標軸を示す。また８４．２ Ｕ９ＡＩにおいて勾
号１５が多関節ロボットを示すＯ 図示のロボットの軌跡測定装置は基本的には口がット１
５に継手１４を介して結合されてロボット１５の移動に
追従する追従機構と、この追従機構のＸＹＺ３方向の直
糺１変位を測定する測長器とから柘成憾れている。
まず追従機構について説明すると、勾号１は可動軸であ
り、エアベアリング２ａ 、２ｂによってＸ方向へ移動
自在に支持されている。可動軸１には可動台３が固定さ
れ、この可動台３上にミラ一台４か固設され、更にミラ
一台４上には２方向に朝びるシャフト５が固設されてい
る。ミラ一台４０２つの直角をなす仰１面にはミラー面
６ ｇ’、 ６ ｂが形成されている。可動軸１を支承
するエアベアリング２ａ 、２ｂはまたエアベアリング
８ａ＋８ｂによりて固定軸７ａ ＋ ７ｂにＹ方向へ移
動自在に支承され、固定軸７ ａ ＋ ７ ｂは固定ブ
ロック９ ａ ＊ ９ ｂ ｌ ９ ｃ ＊ ９ ｄＫ
固定支持されている。
り、エアベアリング２ａ 、２ｂによってＸ方向へ移動
自在に支持されている。可動軸１には可動台３が固定さ
れ、この可動台３上にミラ一台４か固設され、更にミラ
一台４上には２方向に朝びるシャフト５が固設されてい
る。ミラ一台４０２つの直角をなす仰１面にはミラー面
６ ｇ’、 ６ ｂが形成されている。可動軸１を支承
するエアベアリング２ａ 、２ｂはまたエアベアリング
８ａ＋８ｂによりて固定軸７ａ ＋ ７ｂにＹ方向へ移
動自在に支承され、固定軸７ ａ ＋ ７ ｂは固定ブ
ロック９ ａ ＊ ９ ｂ ｌ ９ ｃ ＊ ９ ｄＫ
固定支持されている。
このようにして可動軸１で支承された可動台３、ミラ一
台４、シャフト５はＸ及びＹ両方向へ移動自在となって
いる。
台４、シャフト５はＸ及びＹ両方向へ移動自在となって
いる。
尚、第２図に示す支持台１０は可動台３をエアベアリン
グ１１を介して支持するものであるか、可動台３及びこ
れに支承された部相をエアベアリング２ａ 、２ｂ 、
８ａ 、８ｂで十分支えられるなら目、これら支持台１
０及びエアベアリング１１は勿論不要である。
グ１１を介して支持するものであるか、可動台３及びこ
れに支承された部相をエアベアリング２ａ 、２ｂ 、
８ａ 、８ｂで十分支えられるなら目、これら支持台１
０及びエアベアリング１１は勿論不要である。
第２図及び第４図に示すように、ミラ一台４上のシャフ
ト５にはスライダ１３がエアベアリング１６ａ 、１６
ｂによって２方回へ移動自在に支承されている。このス
ライダ１３は継手１４によってロボット１５に結合され
ており、これによりロボット１５が運動すると可動台３
がＸ方向及びＹ方向へ移動すると共にスライダ１３が２
方向へ移動してロボット１５の運動に追従する。り上が
追従杉−（１２の構成である。
ト５にはスライダ１３がエアベアリング１６ａ 、１６
ｂによって２方回へ移動自在に支承されている。このス
ライダ１３は継手１４によってロボット１５に結合され
ており、これによりロボット１５が運動すると可動台３
がＸ方向及びＹ方向へ移動すると共にスライダ１３が２
方向へ移動してロボット１５の運動に追従する。り上が
追従杉−（１２の構成である。
次に、測長器について説明する。省号１２ａ。
１２ル−ザ測長器を示し、レーザ光（点線で示す）をミ
ラ一台４のミラー面６ａ 、６ｂに照射し、その反射光
を受光することによって移動台３のＸ及びＹ方向の変位
を測定することができる。
ラ一台４のミラー面６ａ 、６ｂに照射し、その反射光
を受光することによって移動台３のＸ及びＹ方向の変位
を測定することができる。
一方、第４図に示すように、シャフト５にマグネスケー
ル１８を設けると共にスライダ１３にマグネセンサ１７
を設けてあり、これによってスライダ１３のＺ方向変位
を測定することができる。
ル１８を設けると共にスライダ１３にマグネセンサ１７
を設けてあり、これによってスライダ１３のＺ方向変位
を測定することができる。
以下、上述のロバポット軌跡測定装置の作用について説
明する。例えは、ロボット１５をＸ方向への、頽（移動
させた場合、可動台３がＸ方向に移動し、そのＦＩＪ位
はレーザ測長器１２ａにより測定される。
明する。例えは、ロボット１５をＸ方向への、頽（移動
させた場合、可動台３がＸ方向に移動し、そのＦＩＪ位
はレーザ測長器１２ａにより測定される。
もしＸ方向直線軌道からのズレがあれは、可動台３及び
スライダ１３がそｔ；それＹ方向および２方向へ移動す
ることになり、その変位がそれぞれレーザｌｌｉ長器１
２ｂ及びマグネセンサ１７により゛Ｃ測定される。この
ようにしてロボット１５がＸ方向へ所定距離だけ直線的
に正しく移動したかどうかが測定され、もしズレがあれ
はズレ量も測定されることになる。
スライダ１３がそｔ；それＹ方向および２方向へ移動す
ることになり、その変位がそれぞれレーザｌｌｉ長器１
２ｂ及びマグネセンサ１７により゛Ｃ測定される。この
ようにしてロボット１５がＸ方向へ所定距離だけ直線的
に正しく移動したかどうかが測定され、もしズレがあれ
はズレ量も測定されることになる。
また、ロボットのＹ方向あるいは２方向への移動の場合
も同様である。すなわち、Ｙ方向移動の場合は、Ｙ方向
変位がレーザ測長器ｉ２ｂによって測定され、Ｘ方向お
よび２方向のズレはそれぞれレーザ測長器１２ａ及びマ
グネセンサ１７によって測定される。一方、Ｚ方向移動
の場合は、２方向度位がマグネセンサ１７によって測定
され、Ｘ方向および２方向のズレはそれぞれレーザ測長
器１２ａ 、１２ｂによって測定される。
も同様である。すなわち、Ｙ方向移動の場合は、Ｙ方向
変位がレーザ測長器ｉ２ｂによって測定され、Ｘ方向お
よび２方向のズレはそれぞれレーザ測長器１２ａ及びマ
グネセンサ１７によって測定される。一方、Ｚ方向移動
の場合は、２方向度位がマグネセンサ１７によって測定
され、Ｘ方向および２方向のズレはそれぞれレーザ測長
器１２ａ 、１２ｂによって測定される。
以上のような装置において幻、追従機構のＸＹｚ３方向
の可飯１部を全てエアベアリングで栴成しであるので摩
擦がほとんど無くて追従性が極めて良好であり、また測
長器として非接触型で分解能の非常に高いレーザ測長器
やマグネセンサを用いているので、ロボットの直線移動
の軌跡を極めて正確に測定でき、併せて正規の軌道から
のズレも測定することが可能である。ちなみに、レーザ
測長器はミラー面の仕上げを最高級とすればサブミクロ
ンオーダの変位を測定可能であり、マグネセンサにあっ
てはミクロンオーダの変位を測定可能である。
の可飯１部を全てエアベアリングで栴成しであるので摩
擦がほとんど無くて追従性が極めて良好であり、また測
長器として非接触型で分解能の非常に高いレーザ測長器
やマグネセンサを用いているので、ロボットの直線移動
の軌跡を極めて正確に測定でき、併せて正規の軌道から
のズレも測定することが可能である。ちなみに、レーザ
測長器はミラー面の仕上げを最高級とすればサブミクロ
ンオーダの変位を測定可能であり、マグネセンサにあっ
てはミクロンオーダの変位を測定可能である。
尚、図示実施例の装置はＸＹＺ ３方向の測定ストロー
ク長が４０Ｘ４０Ｘ４０ｃｒｎ程度のものを意図してい
るが、各方向のｍｌ、５，７ａ、７ｂを長くすれはそれ
９上の長ストロークの軌跡の測定が可能であることは言
うまでもない。
ク長が４０Ｘ４０Ｘ４０ｃｒｎ程度のものを意図してい
るが、各方向のｍｌ、５，７ａ、７ｂを長くすれはそれ
９上の長ストロークの軌跡の測定が可能であることは言
うまでもない。
また、図示実施例ではＺ方向変位の測定にマグネセンサ
を用いているが、装置が２方向に大形になっても艮けれ
は、２方向度位測定にもレーザ測長器を用いてサブミク
ロンオーダの測定が可能となる。逆に、ＸＹ２３方向の
変位測定がミクロンオーダの精ハｔでも良けれは、全て
マグネセンサを用いることにより装置の小形化を図るこ
とが可能である。
を用いているが、装置が２方向に大形になっても艮けれ
は、２方向度位測定にもレーザ測長器を用いてサブミク
ロンオーダの測定が可能となる。逆に、ＸＹ２３方向の
変位測定がミクロンオーダの精ハｔでも良けれは、全て
マグネセンサを用いることにより装置の小形化を図るこ
とが可能である。
発明の効果
以上のように本発明によれり、ロボットのＸＹｚ３方向
の直線移動の軌跡の正確さを極めて精密に且つ容易測定
用能な装置が実現され、ロボット産業分野に寄与する技
術的効果は著大である。
の直線移動の軌跡の正確さを極めて精密に且つ容易測定
用能な装置が実現され、ロボット産業分野に寄与する技
術的効果は著大である。
図面は本発明によるロボットの軌跡測定装置の一実施飼
を示し、第１図は平面図、第２図は一部析面正面図、第
３図は斜視図、第４図はロボットとの結合部分の一部断
面拡大詳細図である。 １・・・可動軸、２ ａ 、 ２ ｂ・・・エアベアリ
ング、３・・・可動台、４・・・ミラ一台、５・・・シ
ャフト、６ａ。 ６ｂ・・・ミラー面、７ａ、７ｂ・・・固定軸、８ ａ
＋８ ｂ ・・・エアベアリング、９ａ、９ｂ＋９ｃ
＋９ｄ・・・固定ブロック、１０・・・支持台、１１・
・・エアベアリング、１２ａ、１２ｂ・・・レーザ測長
器、１３・・・スライダ、１４・・・継手、１５・・・
ロボット、１６ａ＋１６ｂ・・・エアベアリング、１７
・・・マグネセンサ、１８・・・マグネスケール。 第１図 １％３図 ｂ 第４図 １１１Ｉ
を示し、第１図は平面図、第２図は一部析面正面図、第
３図は斜視図、第４図はロボットとの結合部分の一部断
面拡大詳細図である。 １・・・可動軸、２ ａ 、 ２ ｂ・・・エアベアリ
ング、３・・・可動台、４・・・ミラ一台、５・・・シ
ャフト、６ａ。 ６ｂ・・・ミラー面、７ａ、７ｂ・・・固定軸、８ ａ
＋８ ｂ ・・・エアベアリング、９ａ、９ｂ＋９ｃ
＋９ｄ・・・固定ブロック、１０・・・支持台、１１・
・・エアベアリング、１２ａ、１２ｂ・・・レーザ測長
器、１３・・・スライダ、１４・・・継手、１５・・・
ロボット、１６ａ＋１６ｂ・・・エアベアリング、１７
・・・マグネセンサ、１８・・・マグネスケール。 第１図 １％３図 ｂ 第４図 １１１Ｉ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＸＹＺ３次元空間におけるロボットの直線移動の軌
跡の正確さを測定するロボットの軌跡測定装置において
、ＸＹＺ３方向へ直線変位自在な可動部を１しロボット
に結合されてロボットの移動に追従する追従機構と、該
追従機構のＸＹＺ ３方向への直線変位を測定する非接
触型測長器と金共俯して成ることを特徴とするロボット
の軌跡測定装置。 ２、特ｉ’ｌ請求の範囲第１項記載のロボットの軌跡ｌ
ｌｆｔ１定！！′２置において、前記追従機構のＸＹＺ
３方向の”Ｊ！ＩＩＩＩ部にエアーベアリングを用いた
こと’ｃ％徴とするロボットの軌跡測定装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のロボットの軌跡′６１
す定装置において 前記変位画定器がレーザ測長器であ
るととｆ：特徴とするロボットの軌跡測定装（５１゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18046683A JPS6073313A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ロボットの軌跡測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18046683A JPS6073313A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ロボットの軌跡測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6073313A true JPS6073313A (ja) | 1985-04-25 |
Family
ID=16083711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18046683A Pending JPS6073313A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | ロボットの軌跡測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6073313A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237706A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | Toyota Motor Corp | ロボツト性能計測装置 |
| JPH0255108U (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-20 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP18046683A patent/JPS6073313A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237706A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | Toyota Motor Corp | ロボツト性能計測装置 |
| JPH0255108U (ja) * | 1988-10-14 | 1990-04-20 |
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