JP2691985B2 - ロボットの軌跡制御方法 - Google Patents
ロボットの軌跡制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、産業用ロボットにおける作業点の軌跡制御
方法に関する。 従来の技術 ロボットによる作業を行う作業点の軌道である作業点
の軌跡を制御するには、従来、ロボットのアームのエン
ドエフェクタ取付位置に対する作業点の位置（エンドエ
ェクタの中心位置を原点とするエンドエフェクタに対し
て設定された座標系であるツール座標系上の位置）を一
定に保持して、目標点を教示し、各教示点に対応するロ
ボットアームの各軸の位置を求めて、ロボットを求めら
れた各軸の位置へ順次移動させることによって作業点の
軌跡制御が行われている。 第２図は、従来の作業点の軌跡制御における制御方法
の説明図であり、Ｒはロボットの各関節毎に座標変換
し、原点Ｏとする基準座標系からみたロボットのアーム
の先端、即ち、エンドエフェクタの取付位置の位置，姿
勢を表し、Ｔはツール座標系におけるツールの姿勢を含
む位置、Ｕは基準座標系に対し設定されたワーク座標系
の原点の位置、Ｐはワーク座標系に対する目標点の位置
を示すもので、従来は、ワーク座標系、即ちワークを固
定し、ワーク座標系を基準座標系に対し一定位置Ｕに固
定すると共に、エンドエフェクタの取付位置に対する作
業点の位置（ツール座標系上の位置）Ｔを固定してお
き、例えば、目標点P1からP2を教示し、この教示に基づ
き、目標点P1からP2を補間し各補間点におけるロボット
のアームの先端の位置，姿勢Ｒを求めてロボットのアー
ムを駆動して、作業点の軌跡が教示された位置に沿うよ
う、目標点P1からP2へ制御されるものである。 この場合、基準座標系に対するロボットのアームの先
端の位置，姿勢Ｒは、ロボットの各関節毎に座標変換し
て得られるものであるから、基準座標系から見たアーム
先端の位置、姿勢を示す座標変換行列を［Ｒ］とし、作
業点はこのロボットのアーム先端に対しエンドエフェク
タの姿勢による座標変換を行って得られるものであるか
ら、ツール座標系でのツール先端点までの位置成分、姿
勢成分を含む座標変換行列を［Ｔ］とし、同様に位置成
分、姿勢成分を含む原点Ｏよりワーク座標系までの座標
変換行列を［Ｕ］、目標点Ｐの位置、姿勢を含むワーク
座標系に対する座標変換行列を［Ｐ］とすると基準座標
系において、作業点と目標点は一致するものであるから
次の第１式が成立する。 ［Ｒ］［Ｔ］＝［Ｕ］［Ｐ］ ……（１） 第（１）式より、 ［Ｐ］＝［Ｕ］-1［Ｒ］［Ｔ］ ……（２） 故に、［Ｔ］、及び［Ｕ］は固定で一定であるから、
［Ｐ］を教示、即ち、目標点Ｐを教示すれば、［Ｒ］即
ち、ロボットのアームの先端の位置，姿勢Ｒが求まるこ
ととなり、プレイバックするときには教示されたＰ間を
補間し、各補間点Ｐに基づき、次の第（３）式の処理を
行って、作業点の移動軌跡が制御されることとなる。 ［Ｒ］＝［Ｕ］［Ｐ］［Ｔ］-1 ……（３） 発明が解決しようとする問題点 上述したように、従来は、ワークを固定し、アーム先
端に対して、エンドエフェクタを一定に保持し（Ｔ一
定）、アームを移動させて、作業を行っていた。例え
ば、ワークを固定し、溶接トーチをアーム先端に対して
所定の姿勢に固定し、アームを移動させて、溶接作業を
行わせていた。ところが、最近、溶接トーチを固定して
おき、ロボットにワークを把持させて、ワークを動かし
て溶接するという作業が行われるようになった。 この場合、ロボットアームの先端から作業点の位置が
時々刻々と変わることとなる。即ち、上記Ｔが刻々と変
わることになる。そのため、従来の方式では、設定され
た制御点位置（例えば、ロボットアームの先端位置）に
対し、実際の作業点が時々刻々変わり速度，位置および
姿勢制御ができなくなるという欠点が生じる。 そこで、本発明の目的は、ワークをロボットで移動さ
せて、ワークに対し作業を行う場合においても、速度，
位置および姿勢制御を行うことができるロボットの軌跡
制御方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明は、ワークをロボットのエンドエフェクタで保
持し移動させ、ワーク上の作業位置を固定されたツール
の先端に対応付けて上記ツールによりワークに対して作
業を行うロボットの軌跡制御方法において、ワーク上の
作業目標点を上記ツール先端に位置決めして教示し、そ
のときのロボット各軸関節角より求められる基準座標系
の原点よりアーム先端の位置までの座標変換行列［Ｒ］
と、ツール取付け位置に設けられた座標系の基準座標系
に対する座標変換行列［Ｕ］、ツール先端位置のツール
取付け位置に設けられた座標系に対する座標変換行列
［Ｐ］より、アーム先端点よりツール先端点までの座標
変換行列［Ｔ］を求める。再生運転時には、作業目標点
間の作業位置に対する座標変換行列［Ｔ］を教示された
作業目標点の座標変換行列［Ｔ］より補間によって求
め、求められた座標変換行列［Ｔ］と上記座標変換行列
［Ｕ］、［Ｐ］より座標変換行列［Ｒ］を求めて、該求
められた座標変換行列［Ｒ］に基づいてロボットの各関
節角を求めてロボットを駆動制御するようにした。 作用 第１図は、本発明の作用を説明する説明図であり、Ｒ
（R1,R2）は基準座標系からみたロボットアームの先端
の位置，姿勢、Ｔ（T1,T2）はロボットアーム先端位置
を原点とするツール座標系における目標点位置，姿勢
（作業位置）、Ｕは基準座標系に対し設定されたツール
取付け位置に設けられた座標系の位置、P0はツール取付
け位置に設けられた座標系Ｕに対する作業点の位置を示
し、該作業点位置P0は基準座標系に対し所定位置に固定
され、この位置P0に対し、ロボットのエンドエフェクタ
に固定されたワークを移動させ、ワーク上の目標点位置
を教示させる。このとき、ロボットアームの先端に対す
る各教示点の位置，姿勢はT1,T2と変化することとな
る。即ち、基準座標系の原点よりアーム先端の位置まで
の座標変換行列を［Ｒ］、ツール取付け位置に設けられ
た座標系の基準座標系に対する座標変換行列を［Ｕ］、
ツール先端位置のツール取付け位置に設けられた座標系
に対する座標変換行列［Ｐ］、アーム先端点よりツール
先端点までの座標変換行列を［Ｔ］とすると、次の第４
式が成立する。 ［Ｔ］＝［Ｒ］-1［Ｕ］［Ｐ］ ……（４） 第（４）式において、［Ｕ］，［Ｐ］は一定であり、
［Ｔ］を教示により求めれば、［Ｒ］-1、即ち［Ｒ］が
求まる。そのため、プレイバック時には、［Ｐ］［Ｕ］
が所定値であり、［Ｔ］は教示データよりツール座標系
上の始点、終点を補間して求められるため、次の第
（５）式の処理を行うことによって［Ｒ］、即ちロボッ
トのアームの移動軌跡が制御されることとなる。 ［Ｒ］＝［Ｕ］［Ｐ］［Ｔ］-1 ……（５） 実施例 第３図は、本発明の一実施例の説明図で、ロボットの
ハンドにワークを把持させ、所定位置に固定された溶接
トーチに対し、ワークを移動させて、ワーク上の所定位
置間を溶接する例の説明図で、１は所定位置に固定され
た溶接トーチで、該トーチ１の先端位置をP0とする。又
Ｕはツール取付け位置に設けられた座標系（以下溶接ト
ーチの座標系という）の基準座標系（Ｏを原点とする座
標系）に対する位置，姿勢を示し、この位置，姿勢Ｕ、
及びP0は固定されている。そのため、P0は基準座標系に
対し所定位置に固定されていることになる。 Ｗは破線で示しているが、ロボットハンドに把持され
ているワークを示し、該ワークの下面に点a1から点a2ま
で溶接しようとするものである。又、3,4はロボットの
アームを示し、該アーム４の先端にハンジ（図示せず）
が取付けられ、該ハンドによってワークＷが把持されて
いる。 そこで、溶接トーチの先端（作業点）P0に溶接開始点
であるワークＷの目標点a1に位置決めして教示し座標変
換行列［Ｔ］を求め、同様に終了点a2に位置決めして教
示し座標変換行列［Ｔ］を求める。即ち、座標変換行列
［Ｕ］、［Ｐ］は既知であるので、溶接トーチの先端
（作業点）P0に溶接開始点であるワークＷの目標点a1に
位置決めし、そのときの原点Ｏよりアーム先端の位置ま
での座標変換行列［Ｒ］は、ロボットのアーム長と関節
角の情報より求めることができる。その結果、上記４式
より溶接開始点における座標変換行列［Ｔ］が求まる。
これを溶接開始点の座標変換行列［T1］として記憶させ
る。同様に終了点a2に位置決めし溶接終了点の座標変換
行列［T2］を記憶させる。 なお、図３において、R1,R2は溶接開始点a1,終了点a2
に溶接トーチの先端P0を位置づけたときのロボットアー
ム3,4の先端の位置，姿勢を示し、T1,T2は、該ロボット
アームの先端R1,R2に対し溶接開始点a1,終了点a2の座標
位置，姿勢を示し、この位置は図に示すようにロボット
アームの先端に対し変化しており、各教示点において、
この位置は順次変化する。又、Ｗ′は溶接終了時のワー
クの位置を示すものである。 再生運転時には、教示点a1,a2間を補間して補間点の
［Ｔ］を求め、第（５）式によって［Ｒ］、即ち、各補
間点に対するロボットアームの先端の位置，姿勢が求ま
り、これにより溶接開始点a1から終了点a2まで教示点に
沿って溶接が行われることとなる。即ち、溶接終了時、
溶接開始時の座標変換行列［T2］、［T1］よりｎ回の周
期で分割するとｉ回目の座標変換行列［Ti］は、次のよ
うにして求められる。 ［Ti］＝［T1］＋（i/n）（［T2］−［T1］） こうして求められた座標変換行列［Ti］に基づいて第
（５）式の演算を行うことによって座標変換行列［Ri］
を求めて、ロボット各軸の回転角を求めればよい。 そして、ロボットアームの先端に対し作業点の位置、
姿勢T1〜T2が変化しても、この変化を入れて教示されて
いるから、溶接開始点a1から終了点a2までの作業軌跡上
の速度は、設定速度で制御され教示点に沿って作業点の
位置および姿勢制御がされることとなる。 発明の効果 本発明は、作業位置をロボットの基準座標系における
所定位置に固定し、かつワークをロボットのエンドエフ
ェクタに固定してワークを移動させて作業を行なう方法
において、教示時には、ワーク上の作業目標点を上記ツ
ール先端に位置決めして教示し、アーム先端点よりツー
ル先端点までの座標変換行列［Ｔ］求め、再生運転時に
は、作業目標点間の作業位置に対する座標変換行列
［Ｔ］を作業目標点の座標交換行列［Ｔ］より補間によ
って求め、求められた座標変換行列［Ｔ］に基づいて、
ロボットの各関節角を求めてロボットを駆動制御する。
そのため、ワーク上における作業位置が直線であれば、
ツール座標系上の始点と終点を教示して、求められた夫
々の上記座標変換行列［Ｔ］より直線補間することによ
って、また、円弧であれば、始点と終点とさらには半径
若しくは円弧状の他の一点を教示し、求めた座標変換行
列［Ｔ］より円弧補間することによって、ロボット各関
節軸の位置が求められロボットが駆動されることになる
から、教示すべき位置が非常に少なくてすむ。また、ツ
ール座標系における作業位置、すなわちワーク上の作業
位置に対して補間を行なうものであるから、速度，位置
および姿勢制御を正確に行なうことができる。 又、固定された作業点で使用されるアーク溶接トーチ
やスポットガン等のツールは、ワークの種類や形状によ
り、また、ガンチップ等の磨耗により交換する必要があ
る。この交換に伴い固定ツール先端の位置が変わる。し
かし、本願発明は、ツール先端位置の座標系の基準座標
系に対する位置、姿勢をあらわす座標変換行列を、ツー
ル取付け位置に設けられた座標系の基準座標系に対する
座標変換行列を［Ｕ］と、ツール取付け位置に設けられ
た座標系に対する座標変換行列を［Ｐ］に分けているか
ら、ツール交換によって影響がでるのは、ツール取付け
位置に設けられた座標系に対する座標変換行列［Ｐ］の
みであり、しかも、ツールの形状のみで簡単にこの座標
変換行列換［Ｐ］を求めることができるから、ツール交
換が容易となる。
方法に関する。 従来の技術 ロボットによる作業を行う作業点の軌道である作業点
の軌跡を制御するには、従来、ロボットのアームのエン
ドエフェクタ取付位置に対する作業点の位置（エンドエ
ェクタの中心位置を原点とするエンドエフェクタに対し
て設定された座標系であるツール座標系上の位置）を一
定に保持して、目標点を教示し、各教示点に対応するロ
ボットアームの各軸の位置を求めて、ロボットを求めら
れた各軸の位置へ順次移動させることによって作業点の
軌跡制御が行われている。 第２図は、従来の作業点の軌跡制御における制御方法
の説明図であり、Ｒはロボットの各関節毎に座標変換
し、原点Ｏとする基準座標系からみたロボットのアーム
の先端、即ち、エンドエフェクタの取付位置の位置，姿
勢を表し、Ｔはツール座標系におけるツールの姿勢を含
む位置、Ｕは基準座標系に対し設定されたワーク座標系
の原点の位置、Ｐはワーク座標系に対する目標点の位置
を示すもので、従来は、ワーク座標系、即ちワークを固
定し、ワーク座標系を基準座標系に対し一定位置Ｕに固
定すると共に、エンドエフェクタの取付位置に対する作
業点の位置（ツール座標系上の位置）Ｔを固定してお
き、例えば、目標点P1からP2を教示し、この教示に基づ
き、目標点P1からP2を補間し各補間点におけるロボット
のアームの先端の位置，姿勢Ｒを求めてロボットのアー
ムを駆動して、作業点の軌跡が教示された位置に沿うよ
う、目標点P1からP2へ制御されるものである。 この場合、基準座標系に対するロボットのアームの先
端の位置，姿勢Ｒは、ロボットの各関節毎に座標変換し
て得られるものであるから、基準座標系から見たアーム
先端の位置、姿勢を示す座標変換行列を［Ｒ］とし、作
業点はこのロボットのアーム先端に対しエンドエフェク
タの姿勢による座標変換を行って得られるものであるか
ら、ツール座標系でのツール先端点までの位置成分、姿
勢成分を含む座標変換行列を［Ｔ］とし、同様に位置成
分、姿勢成分を含む原点Ｏよりワーク座標系までの座標
変換行列を［Ｕ］、目標点Ｐの位置、姿勢を含むワーク
座標系に対する座標変換行列を［Ｐ］とすると基準座標
系において、作業点と目標点は一致するものであるから
次の第１式が成立する。 ［Ｒ］［Ｔ］＝［Ｕ］［Ｐ］ ……（１） 第（１）式より、 ［Ｐ］＝［Ｕ］-1［Ｒ］［Ｔ］ ……（２） 故に、［Ｔ］、及び［Ｕ］は固定で一定であるから、
［Ｐ］を教示、即ち、目標点Ｐを教示すれば、［Ｒ］即
ち、ロボットのアームの先端の位置，姿勢Ｒが求まるこ
ととなり、プレイバックするときには教示されたＰ間を
補間し、各補間点Ｐに基づき、次の第（３）式の処理を
行って、作業点の移動軌跡が制御されることとなる。 ［Ｒ］＝［Ｕ］［Ｐ］［Ｔ］-1 ……（３） 発明が解決しようとする問題点 上述したように、従来は、ワークを固定し、アーム先
端に対して、エンドエフェクタを一定に保持し（Ｔ一
定）、アームを移動させて、作業を行っていた。例え
ば、ワークを固定し、溶接トーチをアーム先端に対して
所定の姿勢に固定し、アームを移動させて、溶接作業を
行わせていた。ところが、最近、溶接トーチを固定して
おき、ロボットにワークを把持させて、ワークを動かし
て溶接するという作業が行われるようになった。 この場合、ロボットアームの先端から作業点の位置が
時々刻々と変わることとなる。即ち、上記Ｔが刻々と変
わることになる。そのため、従来の方式では、設定され
た制御点位置（例えば、ロボットアームの先端位置）に
対し、実際の作業点が時々刻々変わり速度，位置および
姿勢制御ができなくなるという欠点が生じる。 そこで、本発明の目的は、ワークをロボットで移動さ
せて、ワークに対し作業を行う場合においても、速度，
位置および姿勢制御を行うことができるロボットの軌跡
制御方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明は、ワークをロボットのエンドエフェクタで保
持し移動させ、ワーク上の作業位置を固定されたツール
の先端に対応付けて上記ツールによりワークに対して作
業を行うロボットの軌跡制御方法において、ワーク上の
作業目標点を上記ツール先端に位置決めして教示し、そ
のときのロボット各軸関節角より求められる基準座標系
の原点よりアーム先端の位置までの座標変換行列［Ｒ］
と、ツール取付け位置に設けられた座標系の基準座標系
に対する座標変換行列［Ｕ］、ツール先端位置のツール
取付け位置に設けられた座標系に対する座標変換行列
［Ｐ］より、アーム先端点よりツール先端点までの座標
変換行列［Ｔ］を求める。再生運転時には、作業目標点
間の作業位置に対する座標変換行列［Ｔ］を教示された
作業目標点の座標変換行列［Ｔ］より補間によって求
め、求められた座標変換行列［Ｔ］と上記座標変換行列
［Ｕ］、［Ｐ］より座標変換行列［Ｒ］を求めて、該求
められた座標変換行列［Ｒ］に基づいてロボットの各関
節角を求めてロボットを駆動制御するようにした。 作用 第１図は、本発明の作用を説明する説明図であり、Ｒ
（R1,R2）は基準座標系からみたロボットアームの先端
の位置，姿勢、Ｔ（T1,T2）はロボットアーム先端位置
を原点とするツール座標系における目標点位置，姿勢
（作業位置）、Ｕは基準座標系に対し設定されたツール
取付け位置に設けられた座標系の位置、P0はツール取付
け位置に設けられた座標系Ｕに対する作業点の位置を示
し、該作業点位置P0は基準座標系に対し所定位置に固定
され、この位置P0に対し、ロボットのエンドエフェクタ
に固定されたワークを移動させ、ワーク上の目標点位置
を教示させる。このとき、ロボットアームの先端に対す
る各教示点の位置，姿勢はT1,T2と変化することとな
る。即ち、基準座標系の原点よりアーム先端の位置まで
の座標変換行列を［Ｒ］、ツール取付け位置に設けられ
た座標系の基準座標系に対する座標変換行列を［Ｕ］、
ツール先端位置のツール取付け位置に設けられた座標系
に対する座標変換行列［Ｐ］、アーム先端点よりツール
先端点までの座標変換行列を［Ｔ］とすると、次の第４
式が成立する。 ［Ｔ］＝［Ｒ］-1［Ｕ］［Ｐ］ ……（４） 第（４）式において、［Ｕ］，［Ｐ］は一定であり、
［Ｔ］を教示により求めれば、［Ｒ］-1、即ち［Ｒ］が
求まる。そのため、プレイバック時には、［Ｐ］［Ｕ］
が所定値であり、［Ｔ］は教示データよりツール座標系
上の始点、終点を補間して求められるため、次の第
（５）式の処理を行うことによって［Ｒ］、即ちロボッ
トのアームの移動軌跡が制御されることとなる。 ［Ｒ］＝［Ｕ］［Ｐ］［Ｔ］-1 ……（５） 実施例 第３図は、本発明の一実施例の説明図で、ロボットの
ハンドにワークを把持させ、所定位置に固定された溶接
トーチに対し、ワークを移動させて、ワーク上の所定位
置間を溶接する例の説明図で、１は所定位置に固定され
た溶接トーチで、該トーチ１の先端位置をP0とする。又
Ｕはツール取付け位置に設けられた座標系（以下溶接ト
ーチの座標系という）の基準座標系（Ｏを原点とする座
標系）に対する位置，姿勢を示し、この位置，姿勢Ｕ、
及びP0は固定されている。そのため、P0は基準座標系に
対し所定位置に固定されていることになる。 Ｗは破線で示しているが、ロボットハンドに把持され
ているワークを示し、該ワークの下面に点a1から点a2ま
で溶接しようとするものである。又、3,4はロボットの
アームを示し、該アーム４の先端にハンジ（図示せず）
が取付けられ、該ハンドによってワークＷが把持されて
いる。 そこで、溶接トーチの先端（作業点）P0に溶接開始点
であるワークＷの目標点a1に位置決めして教示し座標変
換行列［Ｔ］を求め、同様に終了点a2に位置決めして教
示し座標変換行列［Ｔ］を求める。即ち、座標変換行列
［Ｕ］、［Ｐ］は既知であるので、溶接トーチの先端
（作業点）P0に溶接開始点であるワークＷの目標点a1に
位置決めし、そのときの原点Ｏよりアーム先端の位置ま
での座標変換行列［Ｒ］は、ロボットのアーム長と関節
角の情報より求めることができる。その結果、上記４式
より溶接開始点における座標変換行列［Ｔ］が求まる。
これを溶接開始点の座標変換行列［T1］として記憶させ
る。同様に終了点a2に位置決めし溶接終了点の座標変換
行列［T2］を記憶させる。 なお、図３において、R1,R2は溶接開始点a1,終了点a2
に溶接トーチの先端P0を位置づけたときのロボットアー
ム3,4の先端の位置，姿勢を示し、T1,T2は、該ロボット
アームの先端R1,R2に対し溶接開始点a1,終了点a2の座標
位置，姿勢を示し、この位置は図に示すようにロボット
アームの先端に対し変化しており、各教示点において、
この位置は順次変化する。又、Ｗ′は溶接終了時のワー
クの位置を示すものである。 再生運転時には、教示点a1,a2間を補間して補間点の
［Ｔ］を求め、第（５）式によって［Ｒ］、即ち、各補
間点に対するロボットアームの先端の位置，姿勢が求ま
り、これにより溶接開始点a1から終了点a2まで教示点に
沿って溶接が行われることとなる。即ち、溶接終了時、
溶接開始時の座標変換行列［T2］、［T1］よりｎ回の周
期で分割するとｉ回目の座標変換行列［Ti］は、次のよ
うにして求められる。 ［Ti］＝［T1］＋（i/n）（［T2］−［T1］） こうして求められた座標変換行列［Ti］に基づいて第
（５）式の演算を行うことによって座標変換行列［Ri］
を求めて、ロボット各軸の回転角を求めればよい。 そして、ロボットアームの先端に対し作業点の位置、
姿勢T1〜T2が変化しても、この変化を入れて教示されて
いるから、溶接開始点a1から終了点a2までの作業軌跡上
の速度は、設定速度で制御され教示点に沿って作業点の
位置および姿勢制御がされることとなる。 発明の効果 本発明は、作業位置をロボットの基準座標系における
所定位置に固定し、かつワークをロボットのエンドエフ
ェクタに固定してワークを移動させて作業を行なう方法
において、教示時には、ワーク上の作業目標点を上記ツ
ール先端に位置決めして教示し、アーム先端点よりツー
ル先端点までの座標変換行列［Ｔ］求め、再生運転時に
は、作業目標点間の作業位置に対する座標変換行列
［Ｔ］を作業目標点の座標交換行列［Ｔ］より補間によ
って求め、求められた座標変換行列［Ｔ］に基づいて、
ロボットの各関節角を求めてロボットを駆動制御する。
そのため、ワーク上における作業位置が直線であれば、
ツール座標系上の始点と終点を教示して、求められた夫
々の上記座標変換行列［Ｔ］より直線補間することによ
って、また、円弧であれば、始点と終点とさらには半径
若しくは円弧状の他の一点を教示し、求めた座標変換行
列［Ｔ］より円弧補間することによって、ロボット各関
節軸の位置が求められロボットが駆動されることになる
から、教示すべき位置が非常に少なくてすむ。また、ツ
ール座標系における作業位置、すなわちワーク上の作業
位置に対して補間を行なうものであるから、速度，位置
および姿勢制御を正確に行なうことができる。 又、固定された作業点で使用されるアーク溶接トーチ
やスポットガン等のツールは、ワークの種類や形状によ
り、また、ガンチップ等の磨耗により交換する必要があ
る。この交換に伴い固定ツール先端の位置が変わる。し
かし、本願発明は、ツール先端位置の座標系の基準座標
系に対する位置、姿勢をあらわす座標変換行列を、ツー
ル取付け位置に設けられた座標系の基準座標系に対する
座標変換行列を［Ｕ］と、ツール取付け位置に設けられ
た座標系に対する座標変換行列を［Ｐ］に分けているか
ら、ツール交換によって影響がでるのは、ツール取付け
位置に設けられた座標系に対する座標変換行列［Ｐ］の
みであり、しかも、ツールの形状のみで簡単にこの座標
変換行列換［Ｐ］を求めることができるから、ツール交
換が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の作用を説明する図、第２図は従来の作
業点の軌跡制御の制御方式の説明図、第３図は本発明の
一実施例の説明図である。 R1,R2……基準座標系からみたロボットアームの先端の
位置，姿勢、T,T1,T2……ロボットアームの先端位置に
設定された座標系に対し設定された作業点（目標点）の
位置，姿勢、Ｕ……基準座標系に対し設定された座標系
の位置、P,P0……座標系Ｕに対する目標点（作業点）の
位置、W,W′……ワーク、１……溶接トーチ、3,4……ア
ーム。
業点の軌跡制御の制御方式の説明図、第３図は本発明の
一実施例の説明図である。 R1,R2……基準座標系からみたロボットアームの先端の
位置，姿勢、T,T1,T2……ロボットアームの先端位置に
設定された座標系に対し設定された作業点（目標点）の
位置，姿勢、Ｕ……基準座標系に対し設定された座標系
の位置、P,P0……座標系Ｕに対する目標点（作業点）の
位置、W,W′……ワーク、１……溶接トーチ、3,4……ア
ーム。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ワークをロボットのエンドエフェクタで保持し移動
させ、ワーク上の作業位置を固定されたツールの先端に
対応付けて上記ツールによりワークに対して作業を行う
ロボットの軌跡制御方法において、ワーク上の作業目標
点を上記ツール先端に位置決めして教示し、そのときの
ロボット各軸の関節角より求められる基準座標系の原点
よりアーム先端の位置までの座標変換行列［Ｒ］と、ツ
ール取付け位置に設けられた座標系の基準座標系に対す
る座標変換行列［Ｕ］、ツール先端位置のツール取付け
位置に設けられた座標系に対する座標変換行列［Ｐ］よ
り、アーム先端点よりツール先端点までの座標交換行列
［Ｔ］を求め、再生運転時には、作業目標点間の作業位
置に対する座標変換行列［Ｔ］を教示された作業目標点
の座標変換行列［Ｔ］より補間によって求め、求められ
た座標変換行列［Ｔ］と上記座標変換行列［Ｕ］、
［Ｐ］より座標変換行列［Ｒ］を求めて、該求められた
座標変換行列［Ｒ］に基づいてロボットの各関節角を求
めてロボットを駆動制御するようにしたロボットの軌跡
制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193705A JP2691985B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | ロボットの軌跡制御方法 |
| DE3854968T DE3854968T2 (de) | 1987-08-04 | 1988-08-04 | Bahnsteuerverfahren für roboter |
| PCT/JP1988/000777 WO1989001199A1 (en) | 1987-08-04 | 1988-08-04 | Orbit controlling method of robot |
| US07/315,684 US4970370A (en) | 1987-08-04 | 1988-08-04 | Track control method for a robot |
| EP88906910A EP0359822B1 (en) | 1987-08-04 | 1988-08-04 | Orbit controlling method of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62193705A JP2691985B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | ロボットの軌跡制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=16312412
Family Applications (1)
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Country Status (5)
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| DE (1) | DE3854968T2 (ja) |
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| JPS6091406A (ja) * | 1983-10-26 | 1985-05-22 | Hitachi Metals Ltd | ロボツトの教示装置及びその教示方法 |
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| JPS60243705A (ja) * | 1984-05-17 | 1985-12-03 | Toshiba Corp | ロボツトの教示方法 |
| JPS61177509A (ja) * | 1985-02-01 | 1986-08-09 | Hitachi Ltd | ロボツト手先の位置姿勢制御方式 |
| JP2728399B2 (ja) * | 1987-03-19 | 1998-03-18 | 川崎重工業株式会社 | ロボツトの制御方法 |
| US5192171A (en) * | 1991-01-07 | 1993-03-09 | Gte Valenite Corporation | Chip control insert |
-
1987
- 1987-08-04 JP JP62193705A patent/JP2691985B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-08-04 EP EP88906910A patent/EP0359822B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-04 DE DE3854968T patent/DE3854968T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-04 US US07/315,684 patent/US4970370A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-04 WO PCT/JP1988/000777 patent/WO1989001199A1/ja active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1989001199A1 (en) | 1989-02-09 |
| EP0359822A4 (en) | 1993-01-13 |
| US4970370A (en) | 1990-11-13 |
| JPS6437603A (en) | 1989-02-08 |
| DE3854968T2 (de) | 1996-05-30 |
| DE3854968D1 (de) | 1996-03-14 |
| EP0359822A1 (en) | 1990-03-28 |
| EP0359822B1 (en) | 1996-01-31 |
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