JPS6020209A - ロボツトの補間制御方法 - Google Patents
ロボツトの補間制御方法Info
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- JPS6020209A JPS6020209A JP58128607A JP12860783A JPS6020209A JP S6020209 A JPS6020209 A JP S6020209A JP 58128607 A JP58128607 A JP 58128607A JP 12860783 A JP12860783 A JP 12860783A JP S6020209 A JPS6020209 A JP S6020209A
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- 238000009877 rendering Methods 0.000 claims 1
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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
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- Numerical Control (AREA)
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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】
p′r業上の利用分野
本発明はアーク溶接用、各種組立用としてのロボットの
補間制御方法に関するものである。
補間制御方法に関するものである。
れた多関節形ロボットの全体j4tj b′y、を・示
したもので制御装置1、ティーチングボックス2および
ロボット本体3を備えている。そして前記ティーチング
ボックス2およびロボット本体;3はそれぞJ’Lケー
ブル4.5を介して制御装置1に接続さIしている。こ
の稗のロボットにおいては、ロボット本体3の手首先端
6の動きが重要である。
したもので制御装置1、ティーチングボックス2および
ロボット本体3を備えている。そして前記ティーチング
ボックス2およびロボット本体;3はそれぞJ’Lケー
ブル4.5を介して制御装置1に接続さIしている。こ
の稗のロボットにおいては、ロボット本体3の手首先端
6の動きが重要である。
つぎにティーチングポイント間の手首先端6の動きにつ
いて説明する。第2図において、AおよびB点はティー
チングポイントラ示す。円順1」形ロボットの6関ii
j fm ff::駆動させる各関fHtr駆動11す
11系におけるA点およびB点の座標をA (M17い
M2八・・)。
いて説明する。第2図において、AおよびB点はティー
チングポイントラ示す。円順1」形ロボットの6関ii
j fm ff::駆動させる各関fHtr駆動11す
11系におけるA点およびB点の座標をA (M17い
M2八・・)。
B(M1B9M2B・・)とする。
A点からB点へ補間側11jlIなしで:T=市先ψ+
l、i 6を移に・υさせるとき、その移動時間t1.
.i内に、各関節11駆動バ1〜の移動MはIMlB−
M1八1,1b42B〜H2ノ、1゜・・・となる。ま
たロボット本体30千醒先端6か移動するときの軌Pa
・aは通路円弧の−gBをi+i (ものである。
l、i 6を移に・υさせるとき、その移動時間t1.
.i内に、各関節11駆動バ1〜の移動MはIMlB−
M1八1,1b42B〜H2ノ、1゜・・・となる。ま
たロボット本体30千醒先端6か移動するときの軌Pa
・aは通路円弧の−gBをi+i (ものである。
つきに、A点からB点まで′(i−1l′i1・舅で動
かす補間制御ll11方法について説明する。第3図に
示すようにA点とB点との間に、yty=vのティーチ
ングポイントをA点とB点を結ぶ直1腺上に設けること
により、A点とB点との間を略直諌で移動させることが
できる。
かす補間制御ll11方法について説明する。第3図に
示すようにA点とB点との間に、yty=vのティーチ
ングポイントをA点とB点を結ぶ直1腺上に設けること
により、A点とB点との間を略直諌で移動させることが
できる。
しかし、この場合、いたずらにティーチングポイントが
多く、ティーチング作業が煩雑であり、かつ大11]な
時間を要し実際的な補間制御i11でない。
多く、ティーチング作業が煩雑であり、かつ大11]な
時間を要し実際的な補間制御i11でない。
このような問題点に対して、通常は、A点およびB点間
を、一定間隙おきに演算ポイントを設け、この演算ポイ
ントはA点およびB点を結ぶ直訴上に存在するように演
算処理されており、この演算ポイントに沿ってロボット
本体3の手首先端6が動くようにIj#成されている。
を、一定間隙おきに演算ポイントを設け、この演算ポイ
ントはA点およびB点を結ぶ直訴上に存在するように演
算処理されており、この演算ポイントに沿ってロボット
本体3の手首先端6が動くようにIj#成されている。
これがいわゆる直崖M+IJ制呻であシ、このような補
il」制御によって、ロボット本体30手首先端6、は
ノ(点およびB点間を直、トチで動くものである。
il」制御によって、ロボット本体30手首先端6、は
ノ(点およびB点間を直、トチで動くものである。
つぎKA点オJ: ヒB 点間f Fj 、19 tE
D 1ilIllilIlilil −j ル、鳴合、
従来の補間制御方法として、lYI位距ν41F当りに
?′i、jl リする方法があった。すなわち、第4図
に“1・・X/1て、A点およびB点の各関節駆動軸1
.トにおける座標をxYZ空間へ座標変換し、そのXY
z値に基づいてへ座標より、AB直線上の単位距離Δd
のN4点のxYZ空間における座標をめ、この座標を各
関節駆動軸系に逆変換し、萌々刻々リアルタイムに演算
処理しながらロボット本体3の手西先端6を移動する。
D 1ilIllilIlilil −j ル、鳴合、
従来の補間制御方法として、lYI位距ν41F当りに
?′i、jl リする方法があった。すなわち、第4図
に“1・・X/1て、A点およびB点の各関節駆動軸1
.トにおける座標をxYZ空間へ座標変換し、そのXY
z値に基づいてへ座標より、AB直線上の単位距離Δd
のN4点のxYZ空間における座標をめ、この座標を各
関節駆動軸系に逆変換し、萌々刻々リアルタイムに演算
処理しながらロボット本体3の手西先端6を移動する。
いまN1点の座標ポイントラ演算するに必要な時間をt
Eとする。
Eとする。
このように設定すると、ロボット本体3の′手首先端6
はA点からN1点に向って、Δd/lEより速い速度で
は移動子ることができない。
はA点からN1点に向って、Δd/lEより速い速度で
は移動子ることができない。
座標変換を行う演算処理について、実際には三角関数、
逆三角関数、平方根1乗除算、加減算などを組合せたか
なり初雑な関数演算を行うため、演算処理時間には相当
の時間を要する。いま仮にN1点を演算するのに100
m5かかると仮定し、単位距離Δd f 5 mmとす
れば、ロボット本体3の手首先端6がリアルタイムで動
きうる最大速度は5″″′/ 100m’ = 3 m
/ m i−nである。
逆三角関数、平方根1乗除算、加減算などを組合せたか
なり初雑な関数演算を行うため、演算処理時間には相当
の時間を要する。いま仮にN1点を演算するのに100
m5かかると仮定し、単位距離Δd f 5 mmとす
れば、ロボット本体3の手首先端6がリアルタイムで動
きうる最大速度は5″″′/ 100m’ = 3 m
/ m i−nである。
すなわち、わずか最大速度3 m / m in g度
に制限されることになり、これ以上の速度では演1′1
時間が間に合わず、ロボット本体3の手猶先端6は停市
する問題点をイjしていた。なお単位距!1tIddを
大きくすれは当然最大速1.1.!]は増大するが、演
、3−、ポイントの減少により補間稙匿が1斤下し好ま
しくない。
に制限されることになり、これ以上の速度では演1′1
時間が間に合わず、ロボット本体3の手猶先端6は停市
する問題点をイjしていた。なお単位距!1tIddを
大きくすれは当然最大速1.1.!]は増大するが、演
、3−、ポイントの減少により補間稙匿が1斤下し好ま
しくない。
発明の目的
本発明は、前記従来の問題点を解決するもので補間鞘1
−牡の向上ならびに補間動作速度の向上全図ること1目
的とするものである。
−牡の向上ならびに補間動作速度の向上全図ること1目
的とするものである。
発明の1jイ成
本発明は、奴示点の位置、移励速反を記f、%するため
のティーチングデータ記憶部を設け、jiiJ記ティー
チングデータ記憶都の内容に基きロボット本体の手首先
端の移!1r7IJ−を演算する軌跡演算部としての中
央処理装置を設け、前記中央処理装置の軌跡演算結果を
一時記憶しておく演算データムC憶部を設け、前記演算
データ記憶部の演qデータに一1iしき前記ロボット本
体の制御を行うモータ制4.+1部を備え、2教示点間
の移動所黴時間を予め設定した単イーン時間で分割して
分割数をめ、2教示点間(矛動距#を前記分割数で除し
た区間を1演(1単位とし、前記1演算部位旬のロボッ
) 44411b:!・を1iif 、1)、 t。
のティーチングデータ記憶部を設け、jiiJ記ティー
チングデータ記憶都の内容に基きロボット本体の手首先
端の移!1r7IJ−を演算する軌跡演算部としての中
央処理装置を設け、前記中央処理装置の軌跡演算結果を
一時記憶しておく演算データムC憶部を設け、前記演算
データ記憶部の演qデータに一1iしき前記ロボット本
体の制御を行うモータ制4.+1部を備え、2教示点間
の移動所黴時間を予め設定した単イーン時間で分割して
分割数をめ、2教示点間(矛動距#を前記分割数で除し
た区間を1演(1単位とし、前記1演算部位旬のロボッ
) 44411b:!・を1iif 、1)、 t。
て補1iAj 1lrlt Ii’(Iすル(、c/)
テJ ル。
テJ ル。
実姉例の説明
以−ト、本究明の補間iti!I II’lll方、去
を図面の;+!、 51ン1゜第6図に沿って説明を乙
\。
を図面の;+!、 51ン1゜第6図に沿って説明を乙
\。
、第6図は制御装置4′)説明図で、11は軌跡画豹部
としての中央処理装置(以下CPUと称す)、12はメ
モリーで、第6図に示すように7ステムフログラム格納
部13と、ティーチングデータ記憶部14と、前記ティ
ーチングデータ記1意部14の内界に−1(きロボット
本体の手首先端の移動;lを演5vし一時記1.Oシて
丸・く演算データ記1.0部16をb7fiえ、予めこ
のメモリー12に記憶しであるシステムフログラムを実
行することにより系全体の制御、ilがなされる。16
は操作部で、前記CPU11にオベレータの各種指示を
与えるキーボードや挽作状態。
としての中央処理装置(以下CPUと称す)、12はメ
モリーで、第6図に示すように7ステムフログラム格納
部13と、ティーチングデータ記憶部14と、前記ティ
ーチングデータ記1意部14の内界に−1(きロボット
本体の手首先端の移動;lを演5vし一時記1.Oシて
丸・く演算データ記1.0部16をb7fiえ、予めこ
のメモリー12に記憶しであるシステムフログラムを実
行することにより系全体の制御、ilがなされる。16
は操作部で、前記CPU11にオベレータの各種指示を
与えるキーボードや挽作状態。
運転状態を表示するための表示孝子が含まれる。
17はティーチングボックスでインターフェース18を
介してCPU11にi)l:A−71’:さiLる。1
9はモータ制御部、20はメモリー12.操作部16゜
モーター1ill i!’If tτ1619をCPU
11に接続するための共通IUギヤーある。第7図1:
1第4図の1(来例の直itA、i!補間制御の説明図
に対応する直線補間説明図である。
介してCPU11にi)l:A−71’:さiLる。1
9はモータ制御部、20はメモリー12.操作部16゜
モーター1ill i!’If tτ1619をCPU
11に接続するための共通IUギヤーある。第7図1:
1第4図の1(来例の直itA、i!補間制御の説明図
に対応する直線補間説明図である。
第7図において、A点およびB点は教示点で、メモリー
12のティーチングデータ1己憶部14に、位置データ
(MlA、MlB、、、 ) 、速度データ(VA。
12のティーチングデータ1己憶部14に、位置データ
(MlA、MlB、、、 ) 、速度データ(VA。
VB・・・)が記憶されている。A、B両点の位置デー
タに基き、A、B間の1多動距ルーtSt求め、このに 移動距離Sを移動速度■AからA、B間の移動時間Tを
める。その後、予め設定している単位時間ΔtでTを除
すことにより分割数N′f:求め、前記教示点MlB間
の移動距離Sを前記分割数Nで除し、これを1演算単位
とする。そしてA点からB点に向って1演算単位毎に区
切った点を演算ポイントM1.M2・・・・・・とする
。換言すると、Ml。
タに基き、A、B間の1多動距ルーtSt求め、このに 移動距離Sを移動速度■AからA、B間の移動時間Tを
める。その後、予め設定している単位時間ΔtでTを除
すことにより分割数N′f:求め、前記教示点MlB間
の移動距離Sを前記分割数Nで除し、これを1演算単位
とする。そしてA点からB点に向って1演算単位毎に区
切った点を演算ポイントM1.M2・・・・・・とする
。換言すると、Ml。
M2は単位時間(Jt)経過後の仙過ポイントである。
A点からM1点9M1点からM2点・・・・・・ まで
の移動部Δn1.Δn2・・・・・・が単位時間Δを当
りの二 ロボット本体の千市先1″’R1;のイ°シ動Liとな
り、)rの値をメモリー12内の演9データ記憶1Wl
l 15に格納(する。ぞして前記れ1f39デ一タ記
憶部15内のデータを順次、前記モータJ11# r習
1曵19に111給することにより直線補間制御が可能
になる。これらの演算はメモリー12内のシステムフロ
グラムの実1」によりCPU1°1が行うが、より商速
な処理が必四゛な場合、高速演算素子を利用する。いま
仮りに演豹ポイントM1tたはM2・・・・・・等の一
点を9出するに必要とする時間をΔt′として、Jt〉
Δ【′なる′15件を満たすようにM1ポイントを定め
たとすると、この場合は、ロボット本体の手首先端の移
動速度に関係なく、すなわちロボット本体の千醒先端が
リアルタイムで動きつる最大速度は伺ら1ljlJ限さ
れないことになる。
の移動部Δn1.Δn2・・・・・・が単位時間Δを当
りの二 ロボット本体の千市先1″’R1;のイ°シ動Liとな
り、)rの値をメモリー12内の演9データ記憶1Wl
l 15に格納(する。ぞして前記れ1f39デ一タ記
憶部15内のデータを順次、前記モータJ11# r習
1曵19に111給することにより直線補間制御が可能
になる。これらの演算はメモリー12内のシステムフロ
グラムの実1」によりCPU1°1が行うが、より商速
な処理が必四゛な場合、高速演算素子を利用する。いま
仮りに演豹ポイントM1tたはM2・・・・・・等の一
点を9出するに必要とする時間をΔt′として、Jt〉
Δ【′なる′15件を満たすようにM1ポイントを定め
たとすると、この場合は、ロボット本体の手首先端の移
動速度に関係なく、すなわちロボット本体の千醒先端が
リアルタイムで動きつる最大速度は伺ら1ljlJ限さ
れないことになる。
この場合のロボットの実りの動きはつぎのようになる。
まず演算ポイントM、の演算処理が終つてからロボット
をスタートさせる、ロボットが演算ポイントM1に到着
するに要する時間は単位時間Δtである。一方演算ポイ
ンドM2の演算処理を行うに必要な時間はΔt/であっ
て、かつΔt′くJt であるからロボット本体の手首
先端がA点より移り助を開始した直後に演算ポイントM
2の演算全開始させれば、ロボット本体の手当先端が演
多リポインドM1に到着した時点においてはすでに演算
ポイントM2の演算処理は完了していることになる。
をスタートさせる、ロボットが演算ポイントM1に到着
するに要する時間は単位時間Δtである。一方演算ポイ
ンドM2の演算処理を行うに必要な時間はΔt/であっ
て、かつΔt′くJt であるからロボット本体の手首
先端がA点より移り助を開始した直後に演算ポイントM
2の演算全開始させれば、ロボット本体の手当先端が演
多リポインドM1に到着した時点においてはすでに演算
ポイントM2の演算処理は完了していることになる。
したがって、ロボット本体の手当先端は演算ポイントM
、で1トまることなく、つぎの演算ポイントM2に向っ
て円滑に動くことができる。演算ポイントλ42の演算
処理が終って、直ちに演算ポイントM3の演算処理を行
うようにすれば、常に演算処理の方がロボット本体の手
首先端の移動より先行する。
、で1トまることなく、つぎの演算ポイントM2に向っ
て円滑に動くことができる。演算ポイントλ42の演算
処理が終って、直ちに演算ポイントM3の演算処理を行
うようにすれば、常に演算処理の方がロボット本体の手
首先端の移動より先行する。
すなわち本実施例によれば、単位時間Δ會ごとに演算ポ
イントを設け、かつ単位時間Δtの値が演算処理時間Δ
t′よシ大となるように、単位時間Δtの値を定めるこ
とにより、ロボット本体の手首先端の最大移動速度は演
算処理時間に左右されず、円滑に動くことができるもの
である。そして1演算ポイントを演算するQK要する処
理時開Δt′は通常60〜300”’程度であり、単位
時間Δtとして、vΔt〉Δl/の条件を・満たず範囲
−Cは60〜500m 11が適切である。また単位時
間Δtが大きくなり過ぎると、演算ボ・インドが和くな
り、補間精度の低下を生じることになる。通常の利用に
おいては、低速で移動する部分での?411間精度が特
に重要であり、商速部分での補間錆1蜆は要求されない
が、本実施例では単位時間に)、(きiii+ 31ポ
イント全決定することにより、低速時はど補11aJ第
1“71Jtが向上する利点e有する。
イントを設け、かつ単位時間Δtの値が演算処理時間Δ
t′よシ大となるように、単位時間Δtの値を定めるこ
とにより、ロボット本体の手首先端の最大移動速度は演
算処理時間に左右されず、円滑に動くことができるもの
である。そして1演算ポイントを演算するQK要する処
理時開Δt′は通常60〜300”’程度であり、単位
時間Δtとして、vΔt〉Δl/の条件を・満たず範囲
−Cは60〜500m 11が適切である。また単位時
間Δtが大きくなり過ぎると、演算ボ・インドが和くな
り、補間精度の低下を生じることになる。通常の利用に
おいては、低速で移動する部分での?411間精度が特
に重要であり、商速部分での補間錆1蜆は要求されない
が、本実施例では単位時間に)、(きiii+ 31ポ
イント全決定することにより、低速時はど補11aJ第
1“71Jtが向上する利点e有する。
なお本実施例においては、直線補間制御についてのみ説
明をしたが、円弧補間制御にも同様に適用できるもので
ある。
明をしたが、円弧補間制御にも同様に適用できるもので
ある。
発明の効果
従来の補間制御方法ではロボットの最大移動速度が演算
ポイントの算出時間によって制御されるのに比し、本発
明の補間!It!I御方法は何方法−リ、ポイントの算
出時間に左右されずにロボット本体の手首先端を移動で
き、演算時間短縮化のための特別な装置も不要となる摩
れた効果を灸するものである。
ポイントの算出時間によって制御されるのに比し、本発
明の補間!It!I御方法は何方法−リ、ポイントの算
出時間に左右されずにロボット本体の手首先端を移動で
き、演算時間短縮化のための特別な装置も不要となる摩
れた効果を灸するものである。
【図面の簡単な説明】
δlj1図は多関負1j形ロボットの正面図、第2図は
’i’ilj IfjJ 1fflJ INIなしの場
合のロボット本体の手首先端の動きを示す説明図、第3
図は多点ティーチングポイントの場合の直1■jl!移
動を7j<す説明図、1.11フ4図は従来方法による
直線浦間制商1を示す説明図、第6図は本発明の補間制
御方法を実姉した制御装置6の説明図、第6図にtメモ
リーの説明図、第“r図(叶直線補間制fi111の説
明図である。 11・・・・・・中央処理装置(軌跡演算部)、12・
・・・・・メモ+7−114・・・・・ティーチングデ
ータ記憶部、16・・・・・・演算データ記憶部、19
・・・・・モータ制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 A 6 854図 第5図 //
’i’ilj IfjJ 1fflJ INIなしの場
合のロボット本体の手首先端の動きを示す説明図、第3
図は多点ティーチングポイントの場合の直1■jl!移
動を7j<す説明図、1.11フ4図は従来方法による
直線浦間制商1を示す説明図、第6図は本発明の補間制
御方法を実姉した制御装置6の説明図、第6図にtメモ
リーの説明図、第“r図(叶直線補間制fi111の説
明図である。 11・・・・・・中央処理装置(軌跡演算部)、12・
・・・・・メモ+7−114・・・・・ティーチングデ
ータ記憶部、16・・・・・・演算データ記憶部、19
・・・・・モータ制御部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 A 6 854図 第5図 //
Claims (1)
- 教示点の位置、移動速度を記憶するためのティーチング
データ記憶部を設け、前記ティーチングデータ記憶部の
内容に基きロボット本体の手首先端の移動h:全演夕)
する軌跡演搬f41Sとしての中央処理装置を設け、前
記中央処理装置の軌跡演算結果を一時記憶しておく演算
データ記憶部を設け、前記演算データ記憶部の演算デー
タに基き前記ロボット本体の制御を行うモータ制御部を
備え、2教示点間の移動所吸時間を予め設定した単位時
間で分割して分割数をめ、2教示点間移動距陥を前記分
割数で除した区間を1演算単位とし、前記1演算単位毎
のロボット移動量を演算して補間制御するロボットの補
間制h111方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58128607A JPS6020209A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | ロボツトの補間制御方法 |
US06/629,623 US4683543A (en) | 1983-07-14 | 1984-07-11 | Time-based interpolation control of a robot |
AU30532/84A AU554462B2 (en) | 1983-07-14 | 1984-07-12 | Interpolation control of robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58128607A JPS6020209A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | ロボツトの補間制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6020209A true JPS6020209A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14988957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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