JP2743368B2 - 工業用ロボットの制御方法 - Google Patents
工業用ロボットの制御方法Info
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- JP2743368B2 JP2743368B2 JP5288688A JP5288688A JP2743368B2 JP 2743368 B2 JP2743368 B2 JP 2743368B2 JP 5288688 A JP5288688 A JP 5288688A JP 5288688 A JP5288688 A JP 5288688A JP 2743368 B2 JP2743368 B2 JP 2743368B2
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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、一般的な工業用ロボットのアーム先端を制
御する方法であって、特に連続した直線補間動作（以下
直線CP動作と記す）において、折点を通過点として指定
する場合の工業用のロボットの通過点制御方法に関する
ものである。
御する方法であって、特に連続した直線補間動作（以下
直線CP動作と記す）において、折点を通過点として指定
する場合の工業用のロボットの通過点制御方法に関する
ものである。
従来の技術 従来、直線CP動作を連続して行う場合、移動時間短縮
や塗布作業のような特殊用途に用いられるため、折点を
通過点として指定する方法が、よく用いられている。こ
の際、通過点制御方法としてよく実施される方法とし
て、以下の２通りがある。第１の方法は、連続した２つ
の直線CP動作の折点付近の軌跡を、放物線あるいは円弧
により補間する方法である。第２の方法は、連続した２
つの直線CP動作において、折点で速度がゼロになるよう
に、折点の手前から単調減少していく折点方向のベクト
ルと、折点から次の点に向って速度をゼロから単調増加
させる方向のベクトルを合成することにより補間を行な
う方法である。
や塗布作業のような特殊用途に用いられるため、折点を
通過点として指定する方法が、よく用いられている。こ
の際、通過点制御方法としてよく実施される方法とし
て、以下の２通りがある。第１の方法は、連続した２つ
の直線CP動作の折点付近の軌跡を、放物線あるいは円弧
により補間する方法である。第２の方法は、連続した２
つの直線CP動作において、折点で速度がゼロになるよう
に、折点の手前から単調減少していく折点方向のベクト
ルと、折点から次の点に向って速度をゼロから単調増加
させる方向のベクトルを合成することにより補間を行な
う方法である。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の方法において前記第１の方法で
は、 （１） 連続した直線CP動作の折点付近における放物線
や円弧との接点を求めるための計算量が多く、実用性に
乏しい。
は、 （１） 連続した直線CP動作の折点付近における放物線
や円弧との接点を求めるための計算量が多く、実用性に
乏しい。
（２） 軌跡の速度変化，振動に対しては保証されな
い。
い。
又、前記第２の方法では折点が鋭角の場合、通過点制
御をしない場合に比べ、伝達機構により激しい衝撃を与
える等、数多くの問題点を有していた。
御をしない場合に比べ、伝達機構により激しい衝撃を与
える等、数多くの問題点を有していた。
本発明は、上記問題点に鑑み、連続した直線CP動作の
中間点となる折点付近で、スムーズな速度・位置変位を
実現させ、滑らかに通過点制御を実現する方法を提供す
るものである。
中間点となる折点付近で、スムーズな速度・位置変位を
実現させ、滑らかに通過点制御を実現する方法を提供す
るものである。
課題を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明は折点における
ロボットアーム先端の経路のなす角を二等分する基準ベ
クトルを折点前後の基本ベクトルから求める工程と、補
正用のデータテーブルと前記基準ベクトルをもとに補正
ベクトルを求め、目標点を補正しロボットアーム先端経
路を折点近傍で連続的な運動を行う工程とを有したもの
である。
ロボットアーム先端の経路のなす角を二等分する基準ベ
クトルを折点前後の基本ベクトルから求める工程と、補
正用のデータテーブルと前記基準ベクトルをもとに補正
ベクトルを求め、目標点を補正しロボットアーム先端経
路を折点近傍で連続的な運動を行う工程とを有したもの
である。
またさらに第２の発明では、第１の発明に加えて、折
点近傍で経路の補正を行なう場合、補正開始点を可変に
設定するものである。
点近傍で経路の補正を行なう場合、補正開始点を可変に
設定するものである。
また第３の発明では、第１の発明に加えて、ロボット
アームの状態により補正用のデータテーブルを切り替え
るものである。
アームの状態により補正用のデータテーブルを切り替え
るものである。
作用 本発明は、上記した構成によって、連続した直線CP動
作の通過点である折点前後で、折点におけるロボットア
ーム先端の経路がなす角を２等分する基準ベクトルと、
あらかじめ定められた補正用データテーブルを用いるこ
とにより、計算量を低減し、滑らかで、かつフレキシブ
ルな通過点制御を実施する。
作の通過点である折点前後で、折点におけるロボットア
ーム先端の経路がなす角を２等分する基準ベクトルと、
あらかじめ定められた補正用データテーブルを用いるこ
とにより、計算量を低減し、滑らかで、かつフレキシブ
ルな通過点制御を実施する。
実 施 例 以下本発明の一実施例の工業用ロボットの通過点制御
方式について、図面を参照しながら説明する。
方式について、図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の実施例における原理図を示すもの
である。図中AB・BCは、連続した直線CP動作とし、Ｂは
通過点指定される折点、１はABの直線CP動作における
サンプリング時間当りの指令ベクトル、２はBCの直線
CP動作におけるサンプリング時間当りの指令ベクトルを
示す。又、Aoを補正開始点,Boを補正終了点とすると、A
nとBn（ｎ＝1,2,……）は、サンプリグ時間毎の直線CP
動作の目標点に相当する。補正を行なわないと、A3の次
の目標点はB4（A4）,B3の順となりB4の位置でベクトル
の方向が急激に変化し、振動の原因となる。そこで本発
明ではAn,Bnの位置を補正ベクトルで補正し、An′,
Bn′として徐々にベクトルの方向を変化させる。第２図
は補正ベクトルを決定するための原理を、第３図はそ
のフローチャートを示したものである。ステップ１で第
４図に示すような基準ベクトル を算出する。ステップ２では目標点An（ｎ＝1,2……）
についてAoAn/AoBを計算し、ステップ３で、その値をパ
ラメータとして第１表に示すようなテーブルから補正定
数αをサーチする。
である。図中AB・BCは、連続した直線CP動作とし、Ｂは
通過点指定される折点、１はABの直線CP動作における
サンプリング時間当りの指令ベクトル、２はBCの直線
CP動作におけるサンプリング時間当りの指令ベクトルを
示す。又、Aoを補正開始点,Boを補正終了点とすると、A
nとBn（ｎ＝1,2,……）は、サンプリグ時間毎の直線CP
動作の目標点に相当する。補正を行なわないと、A3の次
の目標点はB4（A4）,B3の順となりB4の位置でベクトル
の方向が急激に変化し、振動の原因となる。そこで本発
明ではAn,Bnの位置を補正ベクトルで補正し、An′,
Bn′として徐々にベクトルの方向を変化させる。第２図
は補正ベクトルを決定するための原理を、第３図はそ
のフローチャートを示したものである。ステップ１で第
４図に示すような基準ベクトル を算出する。ステップ２では目標点An（ｎ＝1,2……）
についてAoAn/AoBを計算し、ステップ３で、その値をパ
ラメータとして第１表に示すようなテーブルから補正定
数αをサーチする。
これにより補正ベクトルは、 により求められる。この時、ステップ１で算出した基準
ベクトルを利用すると、式（２）は、 ＝AoAn＊α＊ ……………（３） と示すことができる。
ベクトルを利用すると、式（２）は、 ＝AoAn＊α＊ ……………（３） と示すことができる。
又、Anは、補正開始からｎ番目の目標点であることか
ら、 AoAn＝ｎ＊｜1| ……………（４） と置き換えることができるため、式（３）はさらに、 ＝ｎ＊｜1|α＊ ……………（５） と示すことができる。これをステップ４で算出し、ステ
ップ５によりを用いて目標点Anを補正しAn′を算出す
る。同様の繰り返しをステップ6,7により補正が終了す
るまで続ける。式（５）からもわかるように、補正ベク
トルを導出する際に用いる数値は全て、通常の直線CP
制御を行なう場合に必要な、｜1|や1,２などの既
知の数値であり、新たに導出が必要な数値が存在するこ
となく、補正ベクトルを得ることができる。
ら、 AoAn＝ｎ＊｜1| ……………（４） と置き換えることができるため、式（３）はさらに、 ＝ｎ＊｜1|α＊ ……………（５） と示すことができる。これをステップ４で算出し、ステ
ップ５によりを用いて目標点Anを補正しAn′を算出す
る。同様の繰り返しをステップ6,7により補正が終了す
るまで続ける。式（５）からもわかるように、補正ベク
トルを導出する際に用いる数値は全て、通常の直線CP
制御を行なう場合に必要な、｜1|や1,２などの既
知の数値であり、新たに導出が必要な数値が存在するこ
となく、補正ベクトルを得ることができる。
又、補正開始点Aoは、メモリ上に設定されたAoBの距
離から設定できることから、任意に設定を変更する事が
可能である。
離から設定できることから、任意に設定を変更する事が
可能である。
又、数種の補正用データテーブルを持つ事により、第
２表及び第５図に示すように任意の経路で通過点部分を
補正する事が可能である。尚、第２表で示したα及び
α′を使用したCP制御での軌跡は第５図で各々線A,線Ｂ
である。
２表及び第５図に示すように任意の経路で通過点部分を
補正する事が可能である。尚、第２表で示したα及び
α′を使用したCP制御での軌跡は第５図で各々線A,線Ｂ
である。
発明の効果 以上のように本発明は、連続した直線CP動作におい
て、折点におけるロボットアーム先端の経路のなす角を
二等分する基準ベクトルと、補正用のデータテーブルを
用いて折点近傍で経路を補正することにより、スムース
な速度，位置変化を通常の直線CP制御に用いる数値の簡
単な計算で行なうことが可能になる。
て、折点におけるロボットアーム先端の経路のなす角を
二等分する基準ベクトルと、補正用のデータテーブルを
用いて折点近傍で経路を補正することにより、スムース
な速度，位置変化を通常の直線CP制御に用いる数値の簡
単な計算で行なうことが可能になる。
又、補正開始点を任意に変更できることにより、通過
点部分の曲率を簡単に、かつ任意に変更する事ができる
ため、用途によって最適の通過点制御が可能になる。
点部分の曲率を簡単に、かつ任意に変更する事ができる
ため、用途によって最適の通過点制御が可能になる。
また、数種の補正用データテーブルを持ち、任意に切
り換えることにより、折点Ｂの角度などロボットの状態
に応じた最適の通過点制御が可能になる。特に、多関節
系のロボットの場合は、作業姿勢によってテーブルを切
り換える事ができるため、振動を抑え、モータや伝達機
構に無理がかからない制御が可能になる。
り換えることにより、折点Ｂの角度などロボットの状態
に応じた最適の通過点制御が可能になる。特に、多関節
系のロボットの場合は、作業姿勢によってテーブルを切
り換える事ができるため、振動を抑え、モータや伝達機
構に無理がかからない制御が可能になる。
第１図は本発明の一実施例における工業用ロボットの通
過点制御方法の説明図、第２図は補正ベクトルを決定す
るための説明図、第３図は同フローチャート、第４図は
基準ベクトルの説明図、第５図は補正用テーブルの差に
よる補正経路の差を示した説明図である。
過点制御方法の説明図、第２図は補正ベクトルを決定す
るための説明図、第３図は同フローチャート、第４図は
基準ベクトルの説明図、第５図は補正用テーブルの差に
よる補正経路の差を示した説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 竜也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−157909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−193015（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−36811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−51305（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】折点を通過点として工業用ロボットを連続
した直線補間動作して制御する方法であって、折点にお
けるロボットアーム先端の経路のなす角を二等分する基
準ベクトルを折点前後の基本ベクトルから求める工程
と、補正用のデータテーブルと前記基準ベクトルをもと
に補正ベクトルを求め、目標点を補正しロボットアーム
先端経路を折点近傍で連続的な運動を行う工程とを有し
た工業用ロボットの制御方法。 - 【請求項２】折点近傍で経路の補正を行う場合、補正開
始点から折点までの距離と、その距離を格納し、かつ任
意に書き換えが可能な記憶装置を用いて補正開始点が任
意に設定可能な特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボ
ットの制御方法。 - 【請求項３】補正用のデータテーブルを用いる場合、ロ
ボットアームの状態に応じて数種の補正用データテーブ
ルを切り換える判断機能を用い、折点近傍での経路の形
状を切り替える特許請求の範囲第１項記載の工業用ロボ
ットの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5288688A JP2743368B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 工業用ロボットの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5288688A JP2743368B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 工業用ロボットの制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01226007A JPH01226007A (ja) | 1989-09-08 |
| JP2743368B2 true JP2743368B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=12927357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5288688A Expired - Fee Related JP2743368B2 (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | 工業用ロボットの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743368B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6023517B2 (ja) * | 2012-09-06 | 2016-11-09 | 株式会社ダイヘン | 算出装置、制御装置、及び算出方法 |
| JP6012560B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2016-10-25 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP5288688A patent/JP2743368B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01226007A (ja) | 1989-09-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |