JPS5927307A - 経路制御方法及び装置 - Google Patents
経路制御方法及び装置Info
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- JPS5927307A JPS5927307A JP57135172A JP13517282A JPS5927307A JP S5927307 A JPS5927307 A JP S5927307A JP 57135172 A JP57135172 A JP 57135172A JP 13517282 A JP13517282 A JP 13517282A JP S5927307 A JPS5927307 A JP S5927307A
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/425—Teaching successive positions by numerical control, i.e. commands being entered to control the positioning servo of the tool head or end effector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/33263—Conversion, transformation of coordinates, cartesian or polar
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/34319—Sequence as function of nc controlled axis position, axis zone
-
- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35543—Cartesian to polar and vice versa
-
- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/42207—Generate points between start and end position, linear interpolation
-
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- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45135—Welding
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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】
ξ
本発明は三次六領域内で可動な経路制御対象部を有する
特に関節機iを有する工作機械や工業用ロボットに実施
して好適な経路制御方法及び装置に関するものである。
特に関節機iを有する工作機械や工業用ロボットに実施
して好適な経路制御方法及び装置に関するものである。
あらかじめ記憶手段に移動経路に関する主要点をティー
チ点として記憶しておき、この情報を読み出して補間演
算をし、経路制御対象部を制御することが行われている
。
チ点として記憶しておき、この情報を読み出して補間演
算をし、経路制御対象部を制御することが行われている
。
この補間演算1吐ペースから経路制御対象部までの可動
軸が増加すれにつれて複雑になる。
軸が増加すれにつれて複雑になる。
工業用ロボットを例にとると最近では5つの可動軸を有
するものが大勢をしめており、更に6軸構成のものが普
及しつつある。
するものが大勢をしめており、更に6軸構成のものが普
及しつつある。
従って補間演算に要する時+1jlは次第に増加する傾
向にある。
向にある。
また工業用ロボットや工作機械では経路制御の為の演算
以外に種々の機能を果す為の演算が要求されることが多
い。
以外に種々の機能を果す為の演算が要求されることが多
い。
これ等の演算は多くの場合マイクロコンピュータに依っ
て行われている。マイクロコンピュータは非常に安価で
ある廼z演算能力はそれほど大きくなく、工業用ロボッ
トや工作機械の制御ではほぼ能力いっばいに使用してい
るのが実伏である。
て行われている。マイクロコンピュータは非常に安価で
ある廼z演算能力はそれほど大きくなく、工業用ロボッ
トや工作機械の制御ではほぼ能力いっばいに使用してい
るのが実伏である。
しかし一方では開開演算をこまかく行い、移動経路の蛇
行を少くして、より正確に制御することが要求されてい
る。
行を少くして、より正確に制御することが要求されてい
る。
そこで本発明の目的は補間演算に要する時間をそれほど
大きくすることなく、補間時間間隔を短くすることので
きる経路制御方法を提供し、装置を構成することにある
。
大きくすることなく、補間時間間隔を短くすることので
きる経路制御方法を提供し、装置を構成することにある
。
すなわち本発明ではティー手点情報から一般座標系で表
わされる主経路点を求め、この主経路点・11v報から
運動体の構成座標系で表わ式れる主指令を求る。そして
しかも主指令の間に少くとも1つのJW動体の構成座標
系で表わされる副指令を求める。主指令は従来から求め
ていたものであり、これを求めるには座標変換を行わな
ければならないので長い演算時間がかかる。
わされる主経路点を求め、この主経路点・11v報から
運動体の構成座標系で表わ式れる主指令を求る。そして
しかも主指令の間に少くとも1つのJW動体の構成座標
系で表わされる副指令を求める。主指令は従来から求め
ていたものであり、これを求めるには座標変換を行わな
ければならないので長い演算時間がかかる。
しかし副指令は四則演算で実行できるので主指令を求め
る時間に比べてはるかに短かい時間で求めることができ
る。
る時間に比べてはるかに短かい時間で求めることができ
る。
従って主指令を求める時間に副指令を求める時間を加え
ても全体としては主指令を求める時間よりわずかに長く
なるだけである。
ても全体としては主指令を求める時間よりわずかに長く
なるだけである。
本発明では経路に沿って隣接する主指令の間に副指令を
求めるので、主指令を求める周期は従来よりも若干長く
することも可能である。このようにすれば経路補間の演
算に要する時間を従来と等しいか、むしろ短かぐするこ
とも可能である。
求めるので、主指令を求める周期は従来よりも若干長く
することも可能である。このようにすれば経路補間の演
算に要する時間を従来と等しいか、むしろ短かぐするこ
とも可能である。
以下図を参照しながら本発明を工業用ロボットに実施し
た場合について説明する。
た場合について説明する。
第」図に於いて1はベース、2は回転テーブルである。
この回転テーブルは、これの下に設けた駆動手段3に依
って垂直軸線4を中心として矢印で示す一方向へ旋回で
きるようKする。
って垂直軸線4を中心として矢印で示す一方向へ旋回で
きるようKする。
回転テーブル2の上にU字状の支持台5を固定する。第
1チーム6を軸線7を中心にして一方向へ旋回できるよ
うに支持する。8は第1アーム6を一方向へ駆動する駆
動手段である。第1アーム6の上端に第21−ム9をビ
ン10で枢着する。第1アーム6に対して平行に背部レ
バー11を設け、その一端を第2□アーム9にビン12
で枢着し他端を図示しない下側レバーの一端にビンで枢
・着する。
1チーム6を軸線7を中心にして一方向へ旋回できるよ
うに支持する。8は第1アーム6を一方向へ駆動する駆
動手段である。第1アーム6の上端に第21−ム9をビ
ン10で枢着する。第1アーム6に対して平行に背部レ
バー11を設け、その一端を第2□アーム9にビン12
で枢着し他端を図示しない下側レバーの一端にビンで枢
・着する。
図示しない下側レバーの他端は軸線7上で駆動手段13
により駆動されるようにする。そして第1アーム6、第
2アーム9.背部レバー11及び下側レバーとで平行四
辺形リンクを構成する。従って駆動手段13を駆動する
と第2アームはビン10の軸線14を中心にして一方向
に回転する。
により駆動されるようにする。そして第1アーム6、第
2アーム9.背部レバー11及び下側レバーとで平行四
辺形リンクを構成する。従って駆動手段13を駆動する
と第2アームはビン10の軸線14を中心にして一方向
に回転する。
背部レバー11と図示しない下側レノ(−との枢着点に
は手首15を、軸線16を中心にしてα方向へ回転する
ための駆動手段17と1手首15を軸線18を中心にし
てβ方向へ回転するだめの駆動手段19を設ける。
は手首15を、軸線16を中心にしてα方向へ回転する
ための駆動手段17と1手首15を軸線18を中心にし
てβ方向へ回転するだめの駆動手段19を設ける。
手釘には溶接トーチ20が取りつけてありトーチの軸線
と軸線18との交点21が経路制御対象部である。つま
り運動体は回転テーブル2.第1アーム6、第2アーム
9及び手首2軸の5軸構成である。
と軸線18との交点21が経路制御対象部である。つま
り運動体は回転テーブル2.第1アーム6、第2アーム
9及び手首2軸の5軸構成である。
駆動手段3,9,15.17及び19には夫々位置検出
手段としてエンコーダ22.23,24.25及び26
を取りつけ、駆動手段3,8,15.17及び190回
転角を検出するよう忙する。
手段としてエンコーダ22.23,24.25及び26
を取りつけ、駆動手段3,8,15.17及び190回
転角を検出するよう忙する。
さて第1図に示した関節形工業用ロボットの機構部につ
いて説明したが本発明の特徴点は機構“にあるのではな
い。従って機構部は第1図に示したものに限定されるも
のでなく直交、座標形、ffS座標形1円筒座標形等、
いずれのものでもよい。また手首15に取りつけるもの
は溶接トー4−に限定されるものてもない。なお第1図
に示した機構部についてのより詳細な説明は1980年
10月10日に1メリカへ出願した特許願第19625
2号にある。
いて説明したが本発明の特徴点は機構“にあるのではな
い。従って機構部は第1図に示したものに限定されるも
のでなく直交、座標形、ffS座標形1円筒座標形等、
いずれのものでもよい。また手首15に取りつけるもの
は溶接トー4−に限定されるものてもない。なお第1図
に示した機構部についてのより詳細な説明は1980年
10月10日に1メリカへ出願した特許願第19625
2号にある。
第2図は第1図に示した機構部を制御する制御部の一例
を示すブロックダイヤグリムである。以下、これについ
て説明する。
を示すブロックダイヤグリムである。以下、これについ
て説明する。
27はコンソールである。このコンソーIし27はロボ
ット全体に電力を供給する為のスイ・ソチ28は勿論、
ティーチングモード、自動運転モード切換イツチ29及
びティー手ングに必要なスイッチ30.31.3213
3,34.35を有している。スイツ4−30.31.
32は経路制御対象部21を夫々十×・−×、+Y・−
Y、+Z・−Zへ移かす為の三位置切換スイツ気33,
34は駆動手段17.19を作動させて手首を+α0−
α、十β・−β方向へ動かす為の三位置切換スイッチ、
35は経路制御対象部21の位置は変えずに運動体の姿
勢だけを変えるときにPe側に投入するスイッチである
。
ット全体に電力を供給する為のスイ・ソチ28は勿論、
ティーチングモード、自動運転モード切換イツチ29及
びティー手ングに必要なスイッチ30.31.3213
3,34.35を有している。スイツ4−30.31.
32は経路制御対象部21を夫々十×・−×、+Y・−
Y、+Z・−Zへ移かす為の三位置切換スイツ気33,
34は駆動手段17.19を作動させて手首を+α0−
α、十β・−β方向へ動かす為の三位置切換スイッチ、
35は経路制御対象部21の位置は変えずに運動体の姿
勢だけを変えるときにPe側に投入するスイッチである
。
36はティーチ、Qを主記憶手段37に書き込むときに
押す押釦である。
押す押釦である。
コンソール27はライン38を介して統括制御手段39
に接続される。
に接続される。
統括制御手段39はライン40,41.42.45を介
して主記憶手段37、一時記憶手段44、演算手段45
及び制御手段46を統括制御する。また統括制御手段3
9はタイミングパルスを出カスる。
して主記憶手段37、一時記憶手段44、演算手段45
及び制御手段46を統括制御する。また統括制御手段3
9はタイミングパルスを出カスる。
主記憶手段37は前記したように各ティーチ点を記憶す
る。一時記憶手段44はライン47を介して主指令を一
時的に記憶する。演算手段45けワイン48を介して主
記憶手段から入力式itた隣接するティー千点情報をも
とにして主経路点を求め、この主経路点に経路制?xJ
対象部21を動かす為に必要な各駆動手段3,8,13
.17及び19への主指令を算出し、且つ隣接する主指
令から、これ等主指令間を補間する副指令を演算する。
る。一時記憶手段44はライン47を介して主指令を一
時的に記憶する。演算手段45けワイン48を介して主
記憶手段から入力式itた隣接するティー千点情報をも
とにして主経路点を求め、この主経路点に経路制?xJ
対象部21を動かす為に必要な各駆動手段3,8,13
.17及び19への主指令を算出し、且つ隣接する主指
令から、これ等主指令間を補間する副指令を演算する。
またこの演算手段45は切換スイッチ30,31.32
のうちのいずれか、例えば3oを+X側に倒したときは
経路制御対象部21を→−X方向へ動かす為に必要な演
算を行う。
のうちのいずれか、例えば3oを+X側に倒したときは
経路制御対象部21を→−X方向へ動かす為に必要な演
算を行う。
制御手段46は@算手段45からライン49′f、介し
て主指令、副指令を受け、これ等とエンコーダ22〜2
6の出力との差を順次対応する駆動手段3.8,13.
17及び19にライン5oを介して与える。51i−j
エンコーダ22〜26と制御手段46とを結ぶラインで
ある。
て主指令、副指令を受け、これ等とエンコーダ22〜2
6の出力との差を順次対応する駆動手段3.8,13.
17及び19にライン5oを介して与える。51i−j
エンコーダ22〜26と制御手段46とを結ぶラインで
ある。
さて切換スイッチ29をティーチングモートTe側へ倒
して例えば切換スイッチ3oを+X(ル1へ倒すと、こ
の信号はライン38.42を介して演算手段45へ与え
られる。演算手845は経路制御対象部21を+X方向
へ動かす為に必要な演算を△xt−一定、△y1−△z
t−0を(1)式に代入して行う。
して例えば切換スイッチ3oを+X(ル1へ倒すと、こ
の信号はライン38.42を介して演算手段45へ与え
られる。演算手845は経路制御対象部21を+X方向
へ動かす為に必要な演算を△xt−一定、△y1−△z
t−0を(1)式に代入して行う。
・(り
動かすρに要するθ、φ、ψの貧化量△θ!、△φ!。
△ψ)を求める式である。
な卦a11〜a、、け第1図に示し、た機構部の構成で
決まる係数である。
決まる係数である。
△α!、△βノは経路制御対象部21に近いので。
これの鎮が父っても経路制御対象部21の位置変化は△
al、△φノ、△ψlよりは小さい。そこで△α!。
al、△φノ、△ψlよりは小さい。そこで△α!。
△βノは零として上記(1)式を演算することができる
。
。
(1)式で求めた演算結果はりイン49を通して制御手
段46へ送られる。
段46へ送られる。
制御手段46はこの出力を受け、更にエンコーダ22.
25.24の出力を受けて、その差に相当する信号を駆
動手段3,8.13へ送り、これ等を付勢する。
25.24の出力を受けて、その差に相当する信号を駆
動手段3,8.13へ送り、これ等を付勢する。
経路制御対象部21が希望する座標位置へ着いたら切換
スイッチ30を中立の位置へ戻す。
スイッチ30を中立の位置へ戻す。
経路制御対象ffl521をY方向Z方向へ位置決めす
るときの動作は以上の説明から容易に類推できるので説
明を省略する。なおスイッチ30,31.32を同時に
操作することも可能である。
るときの動作は以上の説明から容易に類推できるので説
明を省略する。なおスイッチ30,31.32を同時に
操作することも可能である。
次に経路制御対象部21の位置は変えずに角度αだけを
父兄たいときにはスイッチ35ftPe(Illへ投入
し、切換スイッチ33を例えば+α側へ投入する。
父兄たいときにはスイッチ35ftPe(Illへ投入
し、切換スイッチ33を例えば+α側へ投入する。
そうすると(1)式に△Xl−△yt−△zl−△βl
−0Δαl−一定が代入される。
−0Δαl−一定が代入される。
これに依って△θ!、へ−l △ψノが求まる。
これ等の値はりイン49を通して制御手段46へ送られ
る。
る。
制御手段46はこの出力を受け、更にエンコーダ22.
23,24.25 の出力を受けてその差にイー計画
する信号を駆動手段3,8.13及び17へ送り、こf
L等を付勢する。
23,24.25 の出力を受けてその差にイー計画
する信号を駆動手段3,8.13及び17へ送り、こf
L等を付勢する。
角度αが希望する大きさになったら切換スイッチ33を
中立の位置へ戻す。
中立の位置へ戻す。
σ路側#9〉J・水射21の位置I−′i変えずに−α
、十ノ。
、十ノ。
−βの大きさを支えるときの動作は以上の説明から容E
、+て類推できるので説明は省略する。なおスイッチ3
3と34とを同時に操作して角度α、βの大きさを同時
1て使えろことも可能である。
、+て類推できるので説明は省略する。なおスイッチ3
3と34とを同時に操作して角度α、βの大きさを同時
1て使えろことも可能である。
をで経路制(JJ対象部21のt、γ難ゾグらびに角度
α。
α。
βの大きさが希望する状態になったならばコンソーlし
27に設けた押釦36を押す。そうするとそのとき演算
手段45)音用しているθ、φ、ψ、α。
27に設けた押釦36を押す。そうするとそのとき演算
手段45)音用しているθ、φ、ψ、α。
β1:関する(?“!報か主記1a手段1て書き込1)
する。
する。
νlき込みが終つ;tら押釦36全解放し、あらたなテ
ィー−f一点、に対し、て同様の操作を行う。
ィー−f一点、に対し、て同様の操作を行う。
自しυ動作モード1て0り換えるときは切換スイッチ2
9をAu4JJJI(て投入する。そうすると第4図に
4aで示すようICイニシャライス’y′−+:成され
る。
9をAu4JJJI(て投入する。そうすると第4図に
4aで示すようICイニシャライス’y′−+:成され
る。
〔第1演算工程〕
次に統括制御手段39は4bに示すよりにライン52全
通して各1ンニー膚’22,23,24゜25.26の
出力(θ6.φ。、ψ。、α0.β、)を@箕手段45
に取り込む。
通して各1ンニー膚’22,23,24゜25.26の
出力(θ6.φ。、ψ。、α0.β、)を@箕手段45
に取り込む。
このときの経路制御対象部21の位置をlp、とする。
演算手段は40に示すよう1((θ1.φ1.ψ。、α
。
。
βS )を(2)式に代入して座標父換を行い、(θ、
。
。
−1,ψ、、α。、/S)に対応する一般座標系の値X
、y。tzs を演算する。
、y。tzs を演算する。
る。
統括制御手段39ば4C1に示すように(Xo、ye。
2、)を一時記憶手8441て書き込む。
次に統括制御手段39は4eに示すように主記憶手段3
7から第1テイー千点T、に関する運動体の構成で表わ
されるティー千点情報(#1.φ、。
7から第1テイー千点T、に関する運動体の構成で表わ
されるティー千点情報(#1.φ、。
ψ1.α1.β、)を読み出し演算手段45に入力する
。
。
演算手段45は45に示すようK(θ2.φ1.ψ、。
α1.β、)を(2)式釦代入し一般座標系の値(Xl
。
。
yt + Z+ )を演算する。
総括制御手段39は4gに示すように一時記憶手段44
からx、 、y、、z、 を読み出し、これを演算手
段45に入力する。
からx、 、y、、z、 を読み出し、これを演算手
段45に入力する。
演算手段45は4hで示すように(3)式からT、点と
72点との距離りを計算する。
72点との距離りを計算する。
TP(Xn−Xn−,1’−1−(Yn−Yn−、)’
+(Zn−Zn−、)’・・・・・・・・・(3) 更に演算手段45ば41で示すように経路制御対象部2
1をToからT1へ運動させるのにかかるであろうタイ
ミングパルスの数Nを(4)式に依って求める。
+(Zn−Zn−、)’・・・・・・・・・(3) 更に演算手段45ば41で示すように経路制御対象部2
1をToからT1へ運動させるのにかかるであろうタイ
ミングパルスの数Nを(4)式に依って求める。
但しΔLは1タイミングパルス周期中に経路制御対象部
21を移動させる距離であり、Bは隣接する主経路点間
に求める一軸当りの副指令の数である。
21を移動させる距離であり、Bは隣接する主経路点間
に求める一軸当りの副指令の数である。
更に演算手段45け4jで示すように(5)〜(7)に
より、隣接する主経路点P、 P、・・・Pn間、始点
T。
より、隣接する主経路点P、 P、・・・Pn間、始点
T。
とPI聞及びPnと11間のX方向Y方向Z方向成分距
離△Xa △ya △Zaを求める。
離△Xa △ya △Zaを求める。
Xn−Xn−
△Xa−(−一一一一−1→(B+1)・・・・・・
(5)Yn−Yn+。
(5)Yn−Yn+。
△ya−(−)(B+1 )・・・・・・(6)△za
=(411411−)(’B+1 )・l・ (7)演
算手段45は4kに示すように(8)(9)(10)式
に△Xa Δya へZaを代入して各主経路点P
、P。
=(411411−)(’B+1 )・l・ (7)演
算手段45は4kに示すように(8)(9)(10)式
に△Xa Δya へZaを代入して各主経路点P
、P。
・・・Pn点の一般座標系上の値つまり主経路点指令X
m訃、Ym和、Zm爪 を求める。
m訃、Ym和、Zm爪 を求める。
Xmm−X、 +m△Xa ・・・・・・・・・・・
・・・・ (8)Ymm−Y、+m△ya ・・・・・
・・・・・・・・・・(9)Zmm=Z番十m△Za
・・・・・・・・・・・・・・・(10)これ等の演算
は統括制御手段39からのタイミングパルスに同期して
行われる。
・・・・ (8)Ymm−Y、+m△ya ・・・・・
・・・・・・・・・・(9)Zmm=Z番十m△Za
・・・・・・・・・・・・・・・(10)これ等の演算
は統括制御手段39からのタイミングパルスに同期して
行われる。
〔第2演算工程〕
演算手段45け41に示すようにα。、β6.C1゜β
、Nを(11)、(12)式に代入して隣接する主経路
点P、 P、−PnrIIJ、始点T0とP、聞及びP
nと11間で変るべき角度αa、βaを求める。
、Nを(11)、(12)式に代入して隣接する主経路
点P、 P、−PnrIIJ、始点T0とP、聞及びP
nと11間で変るべき角度αa、βaを求める。
次に演算手段45は4mに示すように13)(14)式
に△αa、Δβaを代入して各主経路点P1.P、。・
、。
に△αa、Δβaを代入して各主経路点P1.P、。・
、。
Pm、点のα、βに関する運動体の構成座標系で表わさ
れるαInn、β1llnを求める。
れるαInn、β1llnを求める。
a mn’xα。−トm△αa ・・・・・・・・・
・・・・・・ (13)βmn−β、十m△βa ・
・・・・・・・・・・・・・・ (14)演算手段は4
nに示すようにαmn、βmnの値ならびにXmn、Y
mn、Zmn の直を(15)式に代入して座標変換を
行い運動体の構成座標系で表わされる主指令θmn
φ■In fnln f求める。
・・・・・・ (13)βmn−β、十m△βa ・
・・・・・・・・・・・・・・ (14)演算手段は4
nに示すようにαmn、βmnの値ならびにXmn、Y
mn、Zmn の直を(15)式に代入して座標変換を
行い運動体の構成座標系で表わされる主指令θmn
φ■In fnln f求める。
これ等の演Xは統括制御手段39からのタイミングパル
スに同期して行われる。
スに同期して行われる。
(記憶工程〕
4Pに示すように主指令θmn 4m n f I
n nαmn Xmn を一時記憶手段44に記t
iする。
n nαmn Xmn を一時記憶手段44に記t
iする。
〔第3演算工程〕
4gに示すように一時記憶手段44に記憶してあった主
指令を読み出しく16)〜(2o)に依りサンプリング
期間中に変えるべき各軸の信号の大きさ△#b △φb
△ψb △ab △lbを求める。
指令を読み出しく16)〜(2o)に依りサンプリング
期間中に変えるべき各軸の信号の大きさ△#b △φb
△ψb △ab △lbを求める。
次に4rに示すように△θb△φb△ψb△αb△lb
を(21)〜(25)式に代入して運動体の構成座標種
糸で表わされる隣接する2組の主指令間を補間する副指
令θ+nq tamq frnq、 amqβm
qを求める。
を(21)〜(25)式に代入して運動体の構成座標種
糸で表わされる隣接する2組の主指令間を補間する副指
令θ+nq tamq frnq、 amqβm
qを求める。
emqn−amn+q△#b ・・・・・・・・・・・
・・・・ (21)−mqn=−mn+q△φb・・
・・・・・曲曲(22)ψmqn−ψmn+q△ψb・
・・・・曲・・・・・・ (23)αmqn−αmn+
q△ab ・・・・・・・・・・・・・・・ (24
)/mqn−βmn+qΔβb ・・・・・・・・・・
・・・・・ (25)なおT、とPl、間、Pnoと
78間についても同様にして副指令を求める。C□。C
0qoCIIOCI東””la Crnq、が副指令点
である。
・・・・ (21)−mqn=−mn+q△φb・・
・・・・・曲曲(22)ψmqn−ψmn+q△ψb・
・・・・曲・・・・・・ (23)αmqn−αmn+
q△ab ・・・・・・・・・・・・・・・ (24
)/mqn−βmn+qΔβb ・・・・・・・・・・
・・・・・ (25)なおT、とPl、間、Pnoと
78間についても同様にして副指令を求める。C□。C
0qoCIIOCI東””la Crnq、が副指令点
である。
これ等の演算は統括制御手段39からのタイミングパル
スに同期して行われる。
スに同期して行われる。
〔第4演算工程及び駆動工程〕
4Sに示すように制御手段46は副指令θrnqn。
φmqn、ψmqn、amqn、 1mqnと各駆動手
段3.8.13,17.19の位置を表わす位置情報つ
まりエンコーダ22〜26の出力の差を求め、これを4
tに示すように夫々対応する駆動手段5゜8.13,1
7.19 に与える。
段3.8.13,17.19の位置を表わす位置情報つ
まりエンコーダ22〜26の出力の差を求め、これを4
tに示すように夫々対応する駆動手段5゜8.13,1
7.19 に与える。
なお制御手段46は主指令#mn φmn fmnf
fmn /nln とエンコーダ22〜26の出力
の差も求め、これを夫々対応する駆動手段3.8゜13
.17.19に与える。
fmn /nln とエンコーダ22〜26の出力
の差も求め、これを夫々対応する駆動手段3.8゜13
.17.19に与える。
与える順序は経路に沿ってCote、0sss・・・C
Oq*tP、 、C,、、、C,、、、−0,q、 −
*−Pm、Cm、6cmqo’r、点に関する運動体の
構成座標系で表わす値であり、これ等の値は統括制御手
段69からのタイミングパルスと同期して順次制御手段
に入力される。
Oq*tP、 、C,、、、C,、、、−0,q、 −
*−Pm、Cm、6cmqo’r、点に関する運動体の
構成座標系で表わす値であり、これ等の値は統括制御手
段69からのタイミングパルスと同期して順次制御手段
に入力される。
統括制御手段39は主記憶手段37から順次ティーチ点
T、・・・ Tn−1,Tm 表わすティーチ点情報
On φn fn an fnを読み出す。
T、・・・ Tn−1,Tm 表わすティーチ点情報
On φn fn an fnを読み出す。
演算手段45け各ティーチ点間について主経路点指令主
指令7副指令を求め、これをタイミングバルスに同期し
て制御手段46に与える。
指令7副指令を求め、これをタイミングバルスに同期し
て制御手段46に与える。
制御手段45)ま主指令、副指令とエンコーダの出力と
の差に4’lJ当するiB号を各駆動手段3 、8 、
15゜17.19に与える。
の差に4’lJ当するiB号を各駆動手段3 、8 、
15゜17.19に与える。
従って経路制御対象点はほぼティー千点、主経路点に沿
って移動する。
って移動する。
なおティーチ点TmとTm−1間の主経路点を求めるに
あたっては、ティーチ点Tn、Tn−1とも主aCtは
手段内の記憶情報をもとにして求めることもできるし、
ティーチ点Tnについては主記憶手段の記憶情報を用い
るが、もう−・方のティーチ点Vt、ついては、これを
用いるかわりに経路制御対象部21がTn−1の近傍に
あるときの各エンコ−’Z’22〜26の出力を用いて
求めても良い。
あたっては、ティーチ点Tn、Tn−1とも主aCtは
手段内の記憶情報をもとにして求めることもできるし、
ティーチ点Tnについては主記憶手段の記憶情報を用い
るが、もう−・方のティーチ点Vt、ついては、これを
用いるかわりに経路制御対象部21がTn−1の近傍に
あるときの各エンコ−’Z’22〜26の出力を用いて
求めても良い。
また経路制御対象部21はかならずしもティーチ点を通
る必要はない。USP3661051 にあるよ□うに
経路制御対象部がティーチ点にほぼ近づたときに次のテ
ィーチ点を記憶手段から読み出すようにして経路制御対
象部を例えば第5図に2点鎖線で示すように近まわりさ
せることも可能である。
る必要はない。USP3661051 にあるよ□うに
経路制御対象部がティーチ点にほぼ近づたときに次のテ
ィーチ点を記憶手段から読み出すようにして経路制御対
象部を例えば第5図に2点鎖線で示すように近まわりさ
せることも可能である。
また主記憶手段37はティーチ点情報全一般座標系で表
わされる1ii¥つまりX、Y、Zの鎖とα、β・床 の角度1n報とで記憶しておくことも可t■である。
わされる1ii¥つまりX、Y、Zの鎖とα、β・床 の角度1n報とで記憶しておくことも可t■である。
またティー4一点の書き込みにあたつがl=j濱η4手
段が出している信号に代えて各位置検出器の出力を書き
込むことも可能である。
段が出している信号に代えて各位置検出器の出力を書き
込むことも可能である。
本発明に依れば以上の説明から明らかなように座標置換
を伴なう演算で主指令を求め、主指令の間に座標変換を
伴わない演算容易な副指令を求め、これ等主指令 副指
令に基いて運動体を駆p9するのであまり演Iて時間を
長くすることなく多数の経路点を求めることができる。
を伴なう演算で主指令を求め、主指令の間に座標変換を
伴わない演算容易な副指令を求め、これ等主指令 副指
令に基いて運動体を駆p9するのであまり演Iて時間を
長くすることなく多数の経路点を求めることができる。
従って経路制御対象点の経路が安定する。
第1図は本発明経路制御方法に依って制御を行う1菌用
ロボットの一例を示すネ゛1視図、第2図は恍 本発明経路制御装置の実洲例を示すブロック回路図、第
3図は第2図にしたコンソールの盤面4M成の一例を示
す正面図、En4図は本発明経路制御方法の工程を示す
工a図、第5図tまテ・f−チ点を示す図、第6図は本
発明経路制御方法に於けるティーチ点と主経路点と主指
令と副指令との関係を示す図である。 3.8.13,17.1は駆動手段、22〜26は位1
i!検出手段の一例を示すエンコーダ、57は主記憶手
段、44tI′i一時記憶手段、45は演算手段、46
は制御手段、Tnはティーチ点、Pmnは主経路点、C
mqnは副経路点である。 葬 1 図 θ 凍2図 4f 邦 3 図 第 4 図 第 、5 図 (θnφhφnばハたλ
ロボットの一例を示すネ゛1視図、第2図は恍 本発明経路制御装置の実洲例を示すブロック回路図、第
3図は第2図にしたコンソールの盤面4M成の一例を示
す正面図、En4図は本発明経路制御方法の工程を示す
工a図、第5図tまテ・f−チ点を示す図、第6図は本
発明経路制御方法に於けるティーチ点と主経路点と主指
令と副指令との関係を示す図である。 3.8.13,17.1は駆動手段、22〜26は位1
i!検出手段の一例を示すエンコーダ、57は主記憶手
段、44tI′i一時記憶手段、45は演算手段、46
は制御手段、Tnはティーチ点、Pmnは主経路点、C
mqnは副経路点である。 葬 1 図 θ 凍2図 4f 邦 3 図 第 4 図 第 、5 図 (θnφhφnばハたλ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 経路制御対象部を少くとも二次元領域内で移動し
得る複数のアームとこれ等を駆動する駆動手段とから成
る運動体t=、あらかじめ主記憶手段に記憶しておいた
移動経路に関するチー千点情報に基いて駆動[2、前記
経路制御対象部の移動経路を制御する方法に於いて 経路点指令を算出する第1演算工程と。 (b) 前記主経路点の座標値をもとにして前記主経
路点に前記経路制御対象部を動かす為に必要な前記各駆
動手段に対応する前記運動体のケ1り成座標系で表わさ
れる主指令を算出する第2演算工程と ((3) 前記主指令を一時記憶手段に記[1する記
憶工程と。 け)前記一時記憶手段に記憶してあった。前記主指令を
読み出し、この主指令を含む2組の前記運動体のF行成
座間系で表わされる信号間を補間するための副指令を算
出する第3演算工程と (e)前記副指令と、前記各駆動手段の位1Nを表わす
位置情報との差を演算する第4演算工程と(0前記第4
演算工程で求めた前記差を表わす11号を、順次対応す
る駆痘11手段に与える駆動工程 とを有することを特徴とする経路制御方法。 2、 、*記M3演算工程は前記一時記憶手段に記憶
してあった前hシ主指令と前記運動体がY戊座標系で
1□表わされる前記位置情報と
から副指令を算出することに:特徴とする特許請求の範
囲第1項記戦の経路制御方法。 3 前記第3演算工程は夫々の前記駆・lの手段に対応
する隣接主指令間の差を等分して副指令を1r出するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の経路制御方
法。 4、前記@1.第z、@3.第4演算工程は一定周期毎
に実行されることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第3項記載のうちの1つの経路制御方法。 5、前記第4演算工程は前記副指令と前記各駆動手段の
位置を表わす位置情報との差も演算することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第4項記載のうちの1つ
の経路制御方法。 6、経路制御対象部を少くとも二次元領域内で移動し得
る複数のアームとこれ等を駆動する駆動手段とから成る
運動体を、あらかじめ主記憶手段に記憶しておいた移動
経路に関する複数のティーチ点ならびに前記各ティーチ
点に於ける少くともいくつかの前記駆動手段の前記運動
体の構成座標系で表わされる座標値に基いて駆動し、前
記経路制御対象部の移動経路を制御する方法に於いてれ
)前記主記憶手段から読み出される順次の前記ティーチ
点情報をもとにして一般座S系で表わされる主経路点指
令を算出する第1演算工程と。 ■) 前記主経路点の座標値をもとにして、前記主経路
点に前記経路制御対象部を動かす為に必要な前記各駆動
手段への前記運動体の構成座標系で表わされる主指令を
、一部の前記駆動手段へ与える主指令は前記座標値を代
入して算出する第2工稈と、 ((3) 前記主指令を一時記憶手段に記憶する記憶
工程と、 (C1) 前記一時記憶手段に記憶してあった主指令
を読み出し、この主指令を含む2組の前記運動体構成座
標系で表わされる信号間を補間するための副指令を算出
する第3演算工程と。 (e) 前記副指令と、前記各駆動手段への位置を表
わす位置情報との差を演算する第4演算工程と。 「) 前記第4演算工程で求めた前記差を表わす信号を
、順次対応する駆動手段に与える駆動工程 と金有することを特徴とする経路制御方法。 Z 前記主記憶手段は前記運動体の構成座標系で表わさ
れる座標値でティーチ点を記憶していること全特徴とす
る特許請求の範囲第6項記載の経路制御方法。 l ペースと、経路制御対象部と、前記ペースから前記
経路制御対象部へ至るまでの間に位置しており、複数の
駆動手段に依って駆動され、前記経路制御対象部を方向
の異なる複数の位置へ移動し得る運動体とを有するもの
を制御する装置に於いて、前記経路制御対象部の移動経
路に関するデー4−克情報を記憶する主記憶手段と、夫
々の前記駆動手段の位置に関する情報を出力する位置検
出手段と、前記ティーチ点情報をもとに一般座標系で表
わされる主経路点指令を求め、この主経絡点に前記経路
制御対象部を動かす為lτ必要な前記運動体の構成座標
系で表わされる主指令を算出し、且つ前記主指令を含む
2組の前記運動体の構成座標系で表わされる信号からこ
れ等2組の信号間を補間する前記運動体の構成座標系で
表わされる副指令を演算する演算手段と、前記移動経路
に沿う主指令、副指令と各位置検出手段の出力との差を
順次対応する前記駆動手段に与える制御手段と、前記主
指令を一時的に記憶し、前記演算手段に出力する一時記
憶手段とから成る経路制御表り
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57135172A JPS5927307A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 経路制御方法及び装置 |
US06/517,288 US4541060A (en) | 1982-07-31 | 1983-07-26 | Path control method and apparatus |
DE8383107497T DE3382515D1 (de) | 1982-08-04 | 1983-07-29 | Verfahren und geraet zur bahnsteuerung. |
EP83107497A EP0101955B1 (en) | 1982-08-04 | 1983-07-29 | Path control method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57135172A JPS5927307A (ja) | 1982-08-04 | 1982-08-04 | 経路制御方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5927307A true JPS5927307A (ja) | 1984-02-13 |
JPH035606B2 JPH035606B2 (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15145514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57135172A Granted JPS5927307A (ja) | 1982-07-31 | 1982-08-04 | 経路制御方法及び装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4541060A (ja) |
EP (1) | EP0101955B1 (ja) |
JP (1) | JPS5927307A (ja) |
DE (1) | DE3382515D1 (ja) |
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JPS59114609A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-02 | Hitachi Ltd | ロボットの制御装置 |
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JPS60112111A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 無人車の誘導制御装置 |
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JPH0724936B2 (ja) * | 1986-01-08 | 1995-03-22 | 株式会社日立製作所 | 自動溶接装置 |
JPS62163109A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
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JP2512099B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1996-07-03 | 松下電器産業株式会社 | ロボットの動作教示方法および制御装置 |
JPH02113305A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-25 | Fanuc Ltd | スプライン補間方法 |
JPH02161503A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ロボットにおける教示位置データの修正・再生方法 |
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Family Cites Families (10)
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