JPS6224304A - ロボツトの原点復帰方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、下腕の姿勢が上腕の原点位置に影響を与える
構造を有したロボットの原点復帰方法に関する。

〔従来の技術〕

位置検出手段としてインクリメンタルエンコーダを使用
したロボットでは、その制御装置の電源投入後や非常停
止後等に原点復帰操作を必要とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、下腕の姿勢が上腕の原点位置に影響を与える
構造を有した平行リンク式等の多関節ロボットにおいて
は、下腕の原点復帰中に上腕の動作端が検出されてその
動作が停止されるという不都合を生じることがある。

そこで従来は、上記上腕および下腕を原点復帰可能な位
置、つまり上記動作端が検出されない安全な位置まで手
動で回動させるという予備操作を行ない、しかるのち原
点復帰操作を行なうようにしていた。

しかし、原点復帰操作の度にかかる予備操作を行なうこ
とは面倒であシ、このためこの予備操作なしに原点復帰
を行いうる方法が従来より望まれていた。

本発明は、上記のような予備操作を行なうことなく上、
下腕を適正に原点復帰させることができる原点復帰方法
を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
、下腕の原点復帰中において上腕の原点復帰が確認され
た場合に、該上腕と下腕の相対角が一定に保持されるよ
うに上腕を駆動し、なから上記下腕を原点復帰させるよ
うにしている。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第３図は、本発明に係る原点復帰方法が適用される平行
リンク式ロボットの一例を示している。

同図に示すロゴ、トは、上腕ｌと、この上腕ＩＫその上
端が枢着された下腕２と、上腕駆動棒３と、この上腕駆
動棒３の先端と上腕１間に下腕２に平行する態様で介装
されたリンク桿４とを備えている。

上記下腕２と上腕駆動棒３は、各別な駆動源（たとえば
サー？モータ）によって矢視方向に回動可能であり、た
とえば下腕２が時計回シ方向に回動された場合には第４
図に想像線で示す如く上腕１が下方に平行移動され、上
腕駆動欅４が時計回シ方向に回動された場合には、第５
図に想像線で示す如く上腕１が傾動される。そして、上
腕１と下腕２は通常において複合動作される。

この種のロボットでは、上腕１と下腕２の各々に許容動
作範囲が決めちれており、それらの腕の一方が該腕に対
応する動作範囲の端（動作端）に達した場合に、その動
作を自動停止させるようにしている。

第６図には、上腕１および下腕２の原点復帰方向が共に
反時計回り方向ＡおよびＢである場合の上腕１について
の許容動作範囲と原点位置が例示されている。上記上腕
１の原点位置は、上腕１と下腕２の相対角θに依存し、
これは該原点位置が下腕の姿勢によって影響を受けるこ
とを意味している。

すなわち、同図は上腕１が原点位置にある状態を示して
いるが、たとえば下腕２を第７図に示すように時計回り
方向に回動させると、前記相対角θが大きくなって上腕
１が原点位置より上部動作端Ｐ、側に移動することにな
る。また下腕２を第８図に示すように反時計回り方向に
回動させてゆくと、上腕１が原点位置を通過して下部動
作端Ｐ２まで移動し、この結果、動作端検出信号がリミ
ットスイッチ等の動作端検出手段よシ出力されてロボッ
トが停止されることになる。

このように、この種のロコ、トでは下腕２の姿勢が上腕
１の原点位置に影響を与えるので、上記相対角θの大き
さによっては、下腕２の原点復帰中に上腕１の動作端が
検出される虞れがある。

第１図、第２図は、下腕２がどのような姿勢を有してい
る場合においても上腕１および下腕２を適正に原点復帰
させることができる本発明に係る原点復帰方向の一実施
例を示している。

第１図は、上腕１を下腕２よシも先に原点方向Ａに回動
させる場合の手順を示し、いま例えば第７図に示したよ
うな位置にある上腕１と下腕２の原点復帰を行なう場合
を考えると、ます上腕１が原点位置にあるか否かが判断
される（ステップ１００）。そして現時点ではその判断
結果がＮ。

であることから、ステップ１０１で上腕駆動棒３を時計
回シ方向に回動させて上腕１を原点方向Ａに駆動する処
理が実行される。

′なお、上腕１の原点復帰の確認は、上腕駆動棒３の回
動部等に付設されたリミットスイッチによって行なわれ
る。

上腕１が第９図に示す如く原点位置まで移動されてステ
ップ１００の判断結果がＹＥＳになると。

ステ、プ１０２において下腕２が原点位置にあるか否か
が判断されるが、第９図の状態においてその判断結果は
Ｎｏとなる。そこでステ、プ１０３において、上腕１と
下腕２の相対角が一定となるよ　　　゛うに上腕１を駆
動しなから下腕２を原点方向Ｂに駆動させる処理が実行
される。

＃本図に一点鎖線で示す如く相対角θが同角度Ｊすなわ
ち、第９図に示した状態から下腕２のムを角度Δθだけ
原点復帰方向Ｂに回動させると、ｊ４たけ小さくなって
、該上腕１が原点位置よりズレり方向に回動させる処理
が実行される。これにより上腕１と下腕２の相対角θは
、下腕２の角度変化によらず第９図に示した値θ。を常
に保持することになり、その結果、上腕１の位置が原点
位置に保持される。

ステップ１０３の処理は、ステラｆ１０２の判断結果が
ＮＯである間続行される。そして第１１図に示すように
下腕２が原点位置まで復帰されてステップ１０２の判断
結果がＹＥＳになると、上腕１および下腕２が停止され
てそれらの原点復帰動作が完了する（ステップ１０４）
。

第２　図は、下腕２を上腕１よりも先に原点位置方向Ｂ
に回動させる場合の手順を示している。

いま、上腕１と下腕２がたとえば第７図に示した位置に
あるとすると、この手順においてはまずステップ２００
で上腕１が原点位置にあるか否かが判断される。しかし
て第７図に示す状態においてステップ２００の判断結果
はＮＯとなるので１次のステップ２０１で下腕２が原点
位置にあるか否かが判断されるが、現時点においてはこ
の判断結果もＮＯとなる。

そこで、ステップ２０２において下腕２を原点方向Ｂに
、駆動する処理が実行され、以後、ステップ２００また
は２０１で上腕１または下腕２の原点復帰が判断される
までス・テップ２０２の処理が続行される。

第７図に示した状態から下ＭＭ２を原点方向Ｂに回動さ
せていくと、第１２図に示す如く該下腕２がその原点位
置に到達する前に上腕１が原点位置に到達する。上腕１
が原点位置に到達すると、ステ、プ２００の判断結果が
ＹＥＳとなるので、ステップ２０３で下腕２が原点位置
にあるか否かが判断され、現時点ではその判断結果はＮ
Ｏとなる。

そこで、ステ、プ２０４で第１図に示したδテッｆ１０
３の内容と同様の処理が実行され、この処理は下腕２が
原点位置に到達するまで継続される。これによって上腕
１が原点位置を保持した状態で下腕２が原点方向に回動
される。そして、第１３図に示す如く下腕２が原点位置
に到達してステップ２０３の判断結果がＹＥＳになると
、上、下腕が共に停止されてそれらの原点復帰動作が完
了する（ステップ２０５）。

以上は下腕２の原点復帰中に上腕３が先に原点位置に到
達する場合を示したが１次に下腕２が上腕１よりも先に
原点位置に到達する場合について説明する。

上腕１と下腕２の相対角が大きい第１４図に示す状態か
ら下腕２を原点方向に回動させた場合、第１５図に示す
ように上腕１が原点位置に到達する前に下腕２がその原
点位置に到達する。つまりステップ２００の判断結果が
ＹＥＳと表る前にステップ２０１の判断結果がＹＥＳと
なる。

かかる場合には、下腕１が原点位置に到達した時点で該
下腕２が停止され（ステップ２０６）、ついで上腕１が
原点方向に駆動されるとともに（ステップ２０７）、上
腕１が原点位置に到達したか否かが判断される（ステッ
プ２０８）。

ステップ２０７における上腕１の駆動は、ステラｆ２０
８で上腕１の原点位置への到達が判断されるまで続行さ
れ、第１３図に示したように上腕１が原点位置に到達し
てステップ２０８の判断結果がＹＥＳになると、上腕１
が停止される（ステップ２０９）。そして、この時点で
、上、下腕の原点復帰が共に完了する。

本発明は、平行リンク式以外の他の多関節形ロゲットに
も有効に適用することができる。たとえば、第１６図に
示すように上腕駆動部３０の回転動力をチェーン４０を
介して上腕１０に伝達するように構成された多関節形ロ
ビットにおいても。

下腕２０の姿勢が上腕１０の原点位置に影響を与えるこ
とになるが、上記した本発明の方法を適用すれば上腕１
０および下腕２０を適正に原点復帰させることができる
。

なお、第１図、第２図に示した処理手順は１図示されて
いないロボット制御装置によって実行される。

〔発明の効果〕

本発明においては、上腕が下腕よシも先に原点位置に到
達した場合に、その到達時点での上腕と下腕の相対角が
一定に保持されるように上腕を駆動しなから下腕をその
原点位置方向に駆動させている。

したがって１本発明によれば下腕の復帰中に上腕の動作
端が検出さｈるという不都合を生じることな−く、上、
下腕を適正に原点復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々本発明に係る原点復帰方法
の一実施例を示したフローチャート、第３図は本発明が
適用される平行リンク式ロゴットの一例を示した側面図
、第４図および第５図は第３図に示したロビットの作用
を示した概念図、第６図ないし第８図は各々第３図に示
したロボットにおける下腕の姿勢と上腕の原点位置との
関係を例示した概念図、第９図ないし第１５図は各々本
発明に従りた原点復帰の態様を示した概念図、第１６図
は多関節ロボットの他の例を示した概念図である。 １．１０・・・上腕、２，２０・・・下腕、３・・・上
腕駆出願人代理人　　木　村　高　久　パ〜゛ニー・、
−゛ 第１図 第３図 ｊ 第９図 Ｊ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　３第１０図　　　　　　第１１図 第１２図 第１４図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 下腕の姿勢が上腕の原点位置に影響を与える構造を有し
   たロボットにおいて、上記上腕が上記下腕よりも先に原
   点位置に到達した場合に、その到達時点での上記上腕と
   上記下腕の相対角が一定に保持されるように上記上腕を
   駆動しながら上記下腕を原点復帰させることを特徴とす
   るロボットの原点復帰方法。