JPH09193060A - Robot moving speed controller at the time of teaching - Google Patents
Robot moving speed controller at the time of teachingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ティーチングボッ
クスの操作によりロボットを移動させてティーチングを
行う際に、ロボットの先端の移動速度が所定の上限速度
を超えないようにロボットの各軸の駆動速度を制御す
る、ティーチング時のロボットの移動速度制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving speed of each axis of a robot so that a moving speed of a tip of the robot does not exceed a predetermined upper limit speed when teaching is performed by moving the robot by operating a teaching box. The present invention relates to a robot movement speed control device for teaching that controls robots.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ロボットのティーチングに際して
は、ティーチングボックスを用い、ティーチングボック
スに設けたジョイスティック等の操作子を操作してロボ
ットの各軸を駆動し、ロボットを所望の方向に所望の速
度で移動させるようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, when teaching a robot, a teaching box has been used, and an operator such as a joystick provided on the teaching box is operated to drive each axis of the robot to move the robot in a desired direction at a desired speed. I am trying to move it.
【０００３】ところで、最近は、安全性確保のため、テ
ィーチング時のロボットの先端の移動速度を所定の上限
速度（例えば２５０mm／秒）以下に抑えることが要求さ
れるようになっている。By the way, recently, in order to ensure safety, it has been required to suppress the moving speed of the tip of the robot during teaching to below a predetermined upper limit speed (for example, 250 mm / sec).
【０００４】ロボットの複数の軸を同時に駆動すると、
ロボットの先端の移動速度はこれら複数の軸の合成速度
になり、各軸の駆動速度が上限速度に対応する速度以下
であっても、ロボットの先端の移動速度は上限速度を超
えてしまう。そのため、従来は、全軸が同時に駆動され
てもロボットの先端の移動速度が上限速度を超えないよ
うな、各軸の許容最高速度を設定し、各軸の駆動速度を
これ以下に制限している。When a plurality of axes of a robot are driven simultaneously,
The moving speed of the tip of the robot becomes a composite speed of these plural axes, and even if the driving speed of each axis is equal to or lower than the speed corresponding to the upper limit speed, the moving speed of the tip of the robot exceeds the upper limit speed. Therefore, conventionally, the maximum allowable speed for each axis was set so that the movement speed of the robot tip would not exceed the upper limit speed even if all axes were driven simultaneously, and the drive speed for each axis was limited to less than this. There is.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例のもので
は、全軸を駆動しない場合でも各軸の駆動速度が必要以
上に制限されて、ロボットの先端の移動速度が遅くな
り、ティーチングの作業効率が悪くなる不具合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、ロボットの先端の移動速度
が上限速度を超えないようにして効率良くティーチング
作業を行い得られるようにした装置を提供することを課
題としている。In the above-mentioned conventional example, even if all the axes are not driven, the driving speed of each axis is restricted more than necessary, the moving speed of the tip of the robot becomes slower, and the work efficiency of teaching is increased. There is a problem that becomes worse.
In view of the above points, an object of the present invention is to provide an apparatus capable of efficiently performing a teaching work by preventing the moving speed of the tip of a robot from exceeding the upper limit speed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明は、ティーチングボックスの操作によりロボット
を移動させてティーチングを行う際に、ロボットの先端
の移動速度が所定の上限速度を超えないようにロボット
の各軸の駆動速度を制御する装置であって、ティーチン
グボックスからの操作指令に対応するロボットの各軸の
要求駆動速度を演算する要求速度演算手段と、ロボット
の各軸の駆動速度を合成してロボットの先端の移動速度
を演算する合成速度演算手段と、合成速度演算手段で演
算されたロボットの先端の移動速度が上限速度以下か否
かを判定する判定手段とを備え、合成速度演算手段での
初回の演算ではロボットの各軸の駆動速度を要求駆動速
度にしてロボットの先端の移動速度を求め、この移動速
度が上限速度を超えるときは、ロボットの各軸の駆動速
度を前回の演算で用いた値より所定割合減少させてロボ
ットの先端の移動速度を求めることを移動速度が上限速
度以下になるまで繰返し、ロボットの先端の移動速度が
上限速度以下になったときの駆動速度でロボットの各軸
を駆動する、ことを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems,
The present invention is an apparatus for controlling the drive speed of each axis of a robot so that the moving speed of the tip of the robot does not exceed a predetermined upper limit speed when the robot is moved by the operation of a teaching box to perform teaching. , A required speed calculation means for calculating the required drive speed of each axis of the robot corresponding to the operation command from the teaching box, and a combined speed calculation for calculating the moving speed of the robot tip by combining the drive speed of each axis of the robot Means and a determining means for determining whether or not the moving speed of the tip of the robot calculated by the combined speed calculating means is less than or equal to the upper limit speed, and the driving speed of each axis of the robot in the first calculation by the combined speed calculating means Calculate the moving speed of the robot's tip with the required driving speed.If this moving speed exceeds the upper limit speed, the driving speed of each axis of the robot is calculated by The moving speed of the robot tip is reduced by a predetermined percentage from the above value until the moving speed becomes lower than the upper limit speed. It is characterized by driving an axis.
【０００７】かくて、ロボットの各軸をティーチングボ
ックスからの操作指令に対応する要求駆動速度で駆動し
たときのロボット先端の移動速度が上限速度以下であれ
ば、各軸は要求駆動速度で駆動され、移動速度が上限速
度を超えるときは、上限速度以下になるように各軸の駆
動速度が減速される。従って、ロボットを先端の移動速
度が上限速度を超えないように制限しつつ操作指令に可
及的に近い速度で移動させることができ、ティーチング
の作業効率が向上する。Thus, if the moving speed of the robot tip when the axes of the robot are driven at the required driving speed corresponding to the operation command from the teaching box is less than or equal to the upper limit speed, the axes are driven at the required driving speed. When the moving speed exceeds the upper limit speed, the drive speed of each axis is reduced so as to be equal to or lower than the upper limit speed. Therefore, the robot can be moved at a speed as close as possible to the operation command while limiting the moving speed of the tip so as not to exceed the upper limit speed, and the teaching work efficiency is improved.
【０００８】尚、ティーチングはロボットの先端に所要
のツールを取付けて行うもので、上記合成速度演算手段
では、ツールの寸法に関するツールパラメータを用い、
ツールの先端をロボットの先端としてその移動速度を演
算する。そして、ロボットに複数のツールを付け換える
場合、ツールの種類に応じた複数のツールパラメータを
記憶させておき、ロボットの先端に取付けられているツ
ールに対応するツールパラメータを選択自在とすれば、
ツールを交換してティーチングを行う際に、ツールパラ
メータを一々手動入力で設定し直す必要がなく、有利で
ある。The teaching is carried out by attaching a required tool to the tip of the robot. In the above-mentioned synthetic velocity calculating means, tool parameters relating to the dimension of the tool are used.
The tip of the tool is used as the tip of the robot to calculate its moving speed. Then, when changing a plurality of tools to the robot, if a plurality of tool parameters corresponding to the type of the tool are stored and the tool parameter corresponding to the tool attached to the tip of the robot is selectable,
This is advantageous because it is not necessary to manually reset the tool parameters one by one when exchanging tools for teaching.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】図１は、ロボット１のティーチン
グ装置の概要を示しており、ロボットコントローラ２に
接続されるティーチングボックス３を備え、ティーチン
グボックス３に設けた各操作子（図示せず）の操作によ
りロボットコントローラ２を介してロボット１を動作さ
せるように構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an outline of a teaching device for a robot 1, which includes a teaching box 3 connected to a robot controller 2 and each operator (not shown) provided in the teaching box 3. The robot 1 is operated via the robot controller 2 by the operation.
【００１０】ロボットコントローラ２は、図２に示す如
く、ＣＲＴから成る表示手段２０と、キーボードから成
る入力手段２１と、ＣＰＵから成るロボット動作演算部
２２と、ロボット１の各軸の駆動信号を出力すると共に
ロボット１の各軸の位置センサの信号を入力するロボッ
トインターフェイス２３と、ＲＯＭから成るロボット動
作記憶部２４と、ＲＡＭから成るロボット動作条件設定
部２５と、ティーチングボックス３からの信号を入力す
るティーチングインターフェイス２６とを備えており、
これらはバス２７を介して接続されている。As shown in FIG. 2, the robot controller 2 outputs a driving means for each axis of the robot 1, a display means 20 made up of a CRT, an input means 21 made up of a keyboard, a robot operation calculation section 22 made up of a CPU. At the same time, the robot interface 23 for inputting the signals of the position sensors of the respective axes of the robot 1, the robot operation storage unit 24 composed of a ROM, the robot operation condition setting unit 25 composed of a RAM, and the signals from the teaching box 3 are input. It is equipped with a teaching interface 26,
These are connected via a bus 27.
【００１１】ティーチングボックス３の各操作子を操作
すると、その操作量に応じた信号がティーチングインタ
ーフェイス２６に入力され、この信号に基づいてロボッ
ト１の各軸の駆動速度がロボット動作演算部２２で演算
され、ロボットインターフェイス２３から演算結果に従
った駆動信号が出力されてロボット１の各軸が駆動さ
れ、ロボット１の先端に取付けたツール１ａが所望の方
向に所望の速度で移動される。When each operator of the teaching box 3 is operated, a signal corresponding to the operation amount is input to the teaching interface 26, and the driving speed of each axis of the robot 1 is calculated by the robot operation calculating section 22 based on this signal. Then, the robot interface 23 outputs a drive signal according to the calculation result to drive each axis of the robot 1, and the tool 1a attached to the tip of the robot 1 is moved in a desired direction at a desired speed.
【００１２】ロボット動作演算部２２での処理手順の詳
細は図３に示す通りであり、以下これについて説明す
る。尚、ロボット１は１〜ｎの軸を持つｎ軸ロボットと
する。以下の説明でｊは１〜ｎまでの任意の軸を示す。
また、Ｋは減速係数であり、例えば、最大値を1.0とし
て0.8，0.6，0.4，0.2のように複数設定されている。The details of the processing procedure in the robot motion calculation unit 22 are as shown in FIG. 3, which will be described below. The robot 1 is an n-axis robot having 1 to n axes. In the following description, j represents an arbitrary axis from 1 to n.
Further, K is a deceleration coefficient, and for example, plural values are set as 0.8, 0.6, 0.4, 0.2 with the maximum value being 1.0.
【００１３】先ず、Ｓ１のステップで各操作子の操作量
δｊを読み込み、Ｓ２のステップでδｊに対応する各軸
の要求駆動速度θｊ＝ｆ（δｊ）を演算する。次に、Ｓ
３のステップで減算係数Ｋを1.0に設定し、Ｓ４のステ
ップで各軸の駆動速度を合成してロボット１の先端、即
ち、ツール１ａの先端の移動速度Ｖを演算する。Ｖの演
算は、各軸の駆動速度を要求駆動速度θｊに減算係数Ｋ
を乗じた値として行なうもので、Ｖはヤコビ行列等から
求められる関数をＦとして、 Ｖ＝Ｆ（Ｋ・θ1，Ｋ・θ2…Ｋ・θｎ） で表わされる。First, in step S1, the operation amount δj of each operator is read, and in step S2, the required drive speed θj = f (δj) of each axis corresponding to δj is calculated. Next, S
In step S3, the subtraction coefficient K is set to 1.0, and in step S4, the driving speed of each axis is combined to calculate the moving speed V of the tip of the robot 1, that is, the tip of the tool 1a. The V is calculated by subtracting the driving speed of each axis from the required driving speed θj by a subtraction coefficient K.
V is expressed as V = F (K · θ 1 , K · θ 2 ... K · θn), where F is a function obtained from the Jacobian matrix or the like.
【００１４】ここで、Ｋ＝１に設定されているから、１
回目に求められる移動速度Ｖは、各軸を要求駆動速度θ
ｊで駆動したときの値になる。尚、ツール１ａの先端の
移動速度を求めるにはツールの寸法も考慮する必要があ
り、そのため、ツールの寸法に関するツールパラメータ
を上記の関数に取り込んでＶを求めている。そして、ロ
ボット１に付け換え可能な複数種のツールのツールパラ
メータをロボット動作条件設定部２５に記憶させてお
き、ロボット１の先端に取付けられているツールに対応
するツールパラメータを選択して、Ｖの演算を行うよう
にしている。Since K = 1 is set here, 1
The moving speed V required for the second time is the required driving speed θ for each axis.
It is the value when driven with j. It is necessary to consider the dimension of the tool in order to obtain the moving speed of the tip of the tool 1a. Therefore, V is obtained by incorporating the tool parameter related to the dimension of the tool into the above function. Then, the tool parameters of a plurality of types of tools that can be replaced with the robot 1 are stored in the robot operation condition setting unit 25, and the tool parameter corresponding to the tool attached to the tip of the robot 1 is selected, and V Is calculated.
【００１５】Ｖの演算を行うと、次にＳ５のステップで
Ｖが所定の上限値Ｖmax以下か否かを判定する。Ｖ＞Ｖm
axであれば、Ｓ６のステップに進んで今回の演算に用い
たＫが減速係数のうちの最も小さなものＫminであるか
否かを判定する。Ｋ≠Ｋminであれば、Ｓ７のステップ
でＫを今回の演算に用いた減速係数よりも１段階小さな
値のものに設定し、Ｓ４のステップでＶを再度演算す
る。Once V is calculated, it is then determined in step S5 whether V is equal to or lower than a predetermined upper limit value Vmax. V> Vm
If it is ax, the process proceeds to step S6, and it is determined whether or not K used in the present calculation is the smallest deceleration coefficient Kmin. If K ≠ Kmin, K is set to a value one step smaller than the deceleration coefficient used in the present calculation in step S7, and V is calculated again in step S4.
【００１６】そして、Ｖ≦ＶmaxになったときＳ８のス
テップに進み、各軸のモータに出力する指令駆動速度Ｃ
θｊを各軸の要求駆動速度θｊに今回の演算で用いた減
速係数Ｋを乗じた値に決定する。尚、Ｋ＝ＫminでもＶ
＞ＶmaxのときはＳ９のステップに進み、動作不可とし
てエラー信号を発生し、処理を終了する。When V.ltoreq.Vmax, the process proceeds to step S8 to output the command drive speed C to the motor of each axis.
θj is determined as a value obtained by multiplying the required drive speed θj of each axis by the deceleration coefficient K used in this calculation. Even if K = Kmin, V
When> Vmax, the process proceeds to step S9, the operation is disabled, an error signal is generated, and the process ends.
【００１７】以上の処理によれば、各軸を要求駆動速度
θｊで駆動したときのツール先端の移動速度ＶがＶmax
以下であるときは、各軸がθｊの速度で駆動され、Ｖ＞
Ｖmaxになったときは、Ｖ≦Ｖmaxになる範囲でθｊに可
及的に近い速度で各軸が駆動される。かくて、ロボット
１の複数の軸をどのような組合わせで駆動しても、ロボ
ット１を上限速度Ｖmax以下の範囲でティーチングボッ
クス３からの操作指令に可及的に近い速度で移動させる
ことができ、安全性を確保しつつティーチングの作業効
率を向上し得る。According to the above processing, the moving speed V of the tool tip when each axis is driven at the required driving speed θj is Vmax.
When the following is satisfied, each axis is driven at a speed of θj and V>
When Vmax is reached, each axis is driven at a speed as close as possible to θj within the range of V ≦ Vmax. Thus, no matter which combination of the plurality of axes of the robot 1 is driven, the robot 1 can be moved at a speed as close as possible to the operation command from the teaching box 3 within the range of the upper limit speed Vmax or less. Therefore, the work efficiency of teaching can be improved while ensuring safety.
【図１】 本発明装置の概要を示す図FIG. 1 is a diagram showing an outline of a device of the present invention.
【図２】 ロボットコントローラのブロック回路図[Fig. 2] Block circuit diagram of robot controller
【図３】 速度制御の処理手順を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing a speed control processing procedure.
１ ロボット ２ ロボットコント
ローラ ２２ ロボット動作演算部 ３ ティーチング
ボックス1 Robot 2 Robot controller 22 Robot motion calculation unit 3 Teaching box
Claims (2)
ットを移動させてティーチングを行う際に、ロボットの
先端の移動速度が所定の上限速度を超えないようにロボ
ットの各軸の駆動速度を制御する装置であって、 ティーチングボックスからの操作指令に対応するロボッ
トの各軸の要求駆動速度を演算する要求速度演算手段
と、 ロボットの各軸の駆動速度を合成してロボットの先端の
移動速度を演算する合成速度演算手段と、 合成速度演算手段で演算されたロボットの先端の移動速
度が上限速度以下か否かを判定する判定手段とを備え、 合成速度演算手段での初回の演算ではロボットの各軸の
駆動速度を要求駆動速度にしてロボットの先端の移動速
度を求め、この移動速度が上限速度を超えるときは、ロ
ボットの各軸の駆動速度を前回の演算で用いた値より所
定割合減少させてロボットの先端の移動速度を求めるこ
とを移動速度が上限速度以下になるまで繰返し、 ロボットの先端の移動速度が上限速度以下になったとき
の駆動速度でロボットの各軸を駆動する、 ことを特徴とするティーチング時のロボットの移動速度
制御装置。1. A device for controlling the drive speed of each axis of the robot so that the moving speed of the tip of the robot does not exceed a predetermined upper limit speed when teaching is performed by moving the robot by operating a teaching box. Then, the required speed calculation means that calculates the required drive speed of each axis of the robot corresponding to the operation command from the teaching box, and the combined speed that calculates the moving speed of the robot tip by combining the drive speed of each axis of the robot Comprising a calculating means and a judging means for judging whether or not the moving speed of the robot tip calculated by the composite speed calculating means is less than or equal to the upper limit speed. Calculate the moving speed of the robot tip by using the speed as the required driving speed.If this moving speed exceeds the upper limit speed, set the driving speed of each axis of the robot to the previous The moving speed of the robot tip is reduced by a predetermined percentage from the value used in the calculation until the moving speed falls below the upper limit speed. A robot movement speed control device for teaching, characterized by driving each axis of the robot.
けるツールの寸法に関するツールパラメータを用いてツ
ールの先端の移動速度を演算するように構成され、ツー
ルの種類に応じた複数のツールパラメータを記憶させて
おき、ロボットの先端に取付けられているツールに対応
するツールパラメータを選択自在とすることを特徴とす
る請求項１に記載のティーチング時のロボットの移動速
度制御装置。2. The composite speed calculator is configured to calculate the moving speed of the tip of the tool by using the tool parameter relating to the size of the tool attached to the tip of the robot, and stores a plurality of tool parameters according to the type of the tool. The moving speed control device for the robot during teaching according to claim 1, wherein the tool parameter corresponding to the tool attached to the tip of the robot is selectable.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP502596A JPH09193060A (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Robot moving speed controller at the time of teaching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP502596A JPH09193060A (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Robot moving speed controller at the time of teaching |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09193060A true JPH09193060A (en) | 1997-07-29 |
Family
ID=11599971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP502596A Pending JPH09193060A (en) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Robot moving speed controller at the time of teaching |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09193060A (en) |
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1996
- 1996-01-16 JP JP502596A patent/JPH09193060A/en active Pending
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