JP2002307344A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
- B25J9/1638—Programme controls characterised by the control loop compensation for arm bending/inertia, pay load weight/inertia
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39176—Compensation deflection arm
-
- 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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39186—Flexible joint
-
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- G05B2219/39529—Force, torque sensor in wrist, end effector
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
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- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多関節ロボットにおけるたわみ分を補正し、
位置姿勢精度を向上し、高速動作を可能とする。 【解決手段】 各関節部に設けた座標系の軸回りのトル
クＴｘ〜Ｔｚとバネ定数ｋx〜ｋzによりねじれ（たわ
み）Δα、Δβ、Δθを求める(S3,S4)。ねじれ「０」
のときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0sにねじ
れ量を加算し、パラメータα、β、θ0を求める(S5)。
パラメータαｓ、βｓ、θ0sを使用し目標位置ｘから逆
変換して回転角θ’（θst）を求める(S6)。又パラメー
タα、β、θ0を使用して回転角θ’から順変換して位
置ｘ’を求め、目標位置との差分Δｘを求める(S8,S
9)。この差分Δｘを補正し、新たな目標位置ｘとする(S
11)。以下逆変換、順変換を交互に繰り返し、差分Δｘ
が所定値以下になったときの回転角θを補正後のθと
し、これよりたわみ補正された指令回転角ｊを求める(S
8〜S17）。
位置姿勢精度を向上し、高速動作を可能とする。 【解決手段】 各関節部に設けた座標系の軸回りのトル
クＴｘ〜Ｔｚとバネ定数ｋx〜ｋzによりねじれ（たわ
み）Δα、Δβ、Δθを求める(S3,S4)。ねじれ「０」
のときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0sにねじ
れ量を加算し、パラメータα、β、θ0を求める(S5)。
パラメータαｓ、βｓ、θ0sを使用し目標位置ｘから逆
変換して回転角θ’（θst）を求める(S6)。又パラメー
タα、β、θ0を使用して回転角θ’から順変換して位
置ｘ’を求め、目標位置との差分Δｘを求める(S8,S
9)。この差分Δｘを補正し、新たな目標位置ｘとする(S
11)。以下逆変換、順変換を交互に繰り返し、差分Δｘ
が所定値以下になったときの回転角θを補正後のθと
し、これよりたわみ補正された指令回転角ｊを求める(S
8〜S17）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多関節ロボットの
制御装置に関する。特にロボット機構部のたわみを考慮
した高精度の位置姿勢が得られるロボット制御装置に関
する。
制御装置に関する。特にロボット機構部のたわみを考慮
した高精度の位置姿勢が得られるロボット制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットの軽量化、ロボット動作速度の
高速化への要求が高まるにつれ、ロボット機構部のたわ
みが大きくなり、精度に及ぼす影響が無視できなくなっ
てきている。このような要望に対して、従来のロボット
では、１軸毎の減速器の低剛性に起因する２慣性モデル
のたわみの補償にて高精度の軌跡制御を盛んに行って来
た。また、ロボットアーム自身に関しては、無次元（共
振周波数の２次モード、３次モード・・・・が存在す
る。）の１軸柔軟アームをはりの方程式からモデル化
し、低次元化し制御していた。又、特許第３１２００２
８号公報等には、アーム（リンク）の弾性変形の制御を
簡易的にモータ回転方向の成分に分解して制御する方法
が提案されている。
高速化への要求が高まるにつれ、ロボット機構部のたわ
みが大きくなり、精度に及ぼす影響が無視できなくなっ
てきている。このような要望に対して、従来のロボット
では、１軸毎の減速器の低剛性に起因する２慣性モデル
のたわみの補償にて高精度の軌跡制御を盛んに行って来
た。また、ロボットアーム自身に関しては、無次元（共
振周波数の２次モード、３次モード・・・・が存在す
る。）の１軸柔軟アームをはりの方程式からモデル化
し、低次元化し制御していた。又、特許第３１２００２
８号公報等には、アーム（リンク）の弾性変形の制御を
簡易的にモータ回転方向の成分に分解して制御する方法
が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多関節ロボットになる
と、１軸の制御では問題とならなかった、軸の影響がで
て、運動を増幅させ振動するというような問題が発生す
る。又、柔軟アームの制御では計算処理時間がかかると
いう欠点がある。又、多軸まで考慮されることは今まで
存在しなかった。さらに、前述した特許第３１２００２
８号公報で開示されているものは、アーム（リンク）の
弾性変形を非常に簡単に考慮しているだけであるため、
完全な制御ができなかった。
と、１軸の制御では問題とならなかった、軸の影響がで
て、運動を増幅させ振動するというような問題が発生す
る。又、柔軟アームの制御では計算処理時間がかかると
いう欠点がある。又、多軸まで考慮されることは今まで
存在しなかった。さらに、前述した特許第３１２００２
８号公報で開示されているものは、アーム（リンク）の
弾性変形を非常に簡単に考慮しているだけであるため、
完全な制御ができなかった。
【０００４】そこで、本発明は、上述した従来技術の問
題点を改善することにある。
題点を改善することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本願請求項１に係わる発明は、ロボットの各リンク
をそれぞれのアクチュエータで駆動するロボットの制御
装置であって、教示プログラムに基づくロボットの手先
の目標位置姿勢における各関節部に発生するたわみ又は
前記各関節部及び各リンクに発生するたわみを求めるた
わみ算出手段と、該求められたたわみに基づいて前記手
先の目標位置とのずれ及び／又は前記手先の目標姿勢と
のずれを求める手先ずれ算出手段と、該ずれと大きさが
等しく、方向が逆向きの補正を加えた手先の位置及び／
又は姿勢に動作させるアクチュエータの位置を求める補
正位置算出手段とを設けることによって、ロボット全体
のたわみを補正して目標とする位置姿勢に位置決めする
ことができる。
に、本願請求項１に係わる発明は、ロボットの各リンク
をそれぞれのアクチュエータで駆動するロボットの制御
装置であって、教示プログラムに基づくロボットの手先
の目標位置姿勢における各関節部に発生するたわみ又は
前記各関節部及び各リンクに発生するたわみを求めるた
わみ算出手段と、該求められたたわみに基づいて前記手
先の目標位置とのずれ及び／又は前記手先の目標姿勢と
のずれを求める手先ずれ算出手段と、該ずれと大きさが
等しく、方向が逆向きの補正を加えた手先の位置及び／
又は姿勢に動作させるアクチュエータの位置を求める補
正位置算出手段とを設けることによって、ロボット全体
のたわみを補正して目標とする位置姿勢に位置決めする
ことができる。
【０００６】又、請求項２に係わる発明は、前記たわみ
算出手段において、前記各関節部分のたわみと前記リン
クのたわみを分離した形で求めるようにする。さらに、
請求項３に係わる発明は、前記補正位置算出手段を、た
わみを考慮した順変換処理とたわみを無視した逆変換処
理を交互に繰り返し行う収束計算により行うものとし
た。
算出手段において、前記各関節部分のたわみと前記リン
クのたわみを分離した形で求めるようにする。さらに、
請求項３に係わる発明は、前記補正位置算出手段を、た
わみを考慮した順変換処理とたわみを無視した逆変換処
理を交互に繰り返し行う収束計算により行うものとし
た。
【０００７】さらに、請求項４に係わる発明は、さら
に、前記たわみ補正による補正を行う前と行った後の前
記アクチュエータの位置の差分を求める手段を設け、こ
の差分がしきい値を越えているときには、アラーム処理
を行うようにした。請求項５に係わる発明は、前記補正
位置算出手段による補正されたアクチュエータの位置を
求める周期を、サーボ制御のため計算周期よりも長い周
期とした。そして、請求項６に係わる発明は、この周期
で求められた補正後のアクチュエータの位置を内挿補間
して、指令位置として各関節部のアクチュエータに出力
するようにした。
に、前記たわみ補正による補正を行う前と行った後の前
記アクチュエータの位置の差分を求める手段を設け、こ
の差分がしきい値を越えているときには、アラーム処理
を行うようにした。請求項５に係わる発明は、前記補正
位置算出手段による補正されたアクチュエータの位置を
求める周期を、サーボ制御のため計算周期よりも長い周
期とした。そして、請求項６に係わる発明は、この周期
で求められた補正後のアクチュエータの位置を内挿補間
して、指令位置として各関節部のアクチュエータに出力
するようにした。
【０００８】請求項７に係わる発明は、前記求めた手先
の目標位置とのずれ及び／又は手先の目標姿勢とのずれ
を表示する手段を備えるものとした。又、請求項８に係
わる発明は、前記手先に取り付けられたツールに生じる
たわみが生じる軸を指定する手段と、該軸回りのたわみ
を求め、該たわみによる手先の位置ずれ及び／又は姿勢
のずれを補正する手段とをさらに追加して、ツールのた
わみも補正できるようにした。請求項９に係わる発明
は、前記たわみ算出手段において使用される剛性パラメ
ータは、ロボットを動作させた手先の位置又は姿勢とそ
のとき作用するモーメントにより最適値を求めるように
した。
の目標位置とのずれ及び／又は手先の目標姿勢とのずれ
を表示する手段を備えるものとした。又、請求項８に係
わる発明は、前記手先に取り付けられたツールに生じる
たわみが生じる軸を指定する手段と、該軸回りのたわみ
を求め、該たわみによる手先の位置ずれ及び／又は姿勢
のずれを補正する手段とをさらに追加して、ツールのた
わみも補正できるようにした。請求項９に係わる発明
は、前記たわみ算出手段において使用される剛性パラメ
ータは、ロボットを動作させた手先の位置又は姿勢とそ
のとき作用するモーメントにより最適値を求めるように
した。
【０００９】又、請求項１０に係わる発明は、ロボット
の各リンクをそれぞれのアクチュエータで駆動し、ロボ
ット手先を押し付けて作業するロボットの制御装置であ
って、ロボット手先を対象物に押し付けたときの反力を
検出するセンサと、教示プログラムに基づくロボットの
手先の目標位置姿勢における各関節部に発生するたわみ
又は前記各関節部及び各リンクに発生するたわみを求め
るたわみ算出手段と、該求められたたわみに基づいて前
記手先の目標位置とのずれ及び／又は前記手先の目標姿
勢とのずれを求める手先ずれ算出手段と、該ずれと大き
さが等しく、方向が逆向きの補正を加えた手先の位置及
び／又は姿勢に動作させるアクチュエータの位置を求め
る補正位置算出手段とを備え、ロボット手先を対象物に
押し付けたときに生じる反力によるたわみを補正してロ
ボットの位置姿勢を目標値に保持できるようにした。
の各リンクをそれぞれのアクチュエータで駆動し、ロボ
ット手先を押し付けて作業するロボットの制御装置であ
って、ロボット手先を対象物に押し付けたときの反力を
検出するセンサと、教示プログラムに基づくロボットの
手先の目標位置姿勢における各関節部に発生するたわみ
又は前記各関節部及び各リンクに発生するたわみを求め
るたわみ算出手段と、該求められたたわみに基づいて前
記手先の目標位置とのずれ及び／又は前記手先の目標姿
勢とのずれを求める手先ずれ算出手段と、該ずれと大き
さが等しく、方向が逆向きの補正を加えた手先の位置及
び／又は姿勢に動作させるアクチュエータの位置を求め
る補正位置算出手段とを備え、ロボット手先を対象物に
押し付けたときに生じる反力によるたわみを補正してロ
ボットの位置姿勢を目標値に保持できるようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を６軸垂直多
関節ロボットを制御するロボット制御装置を例にとっ
て、まず本発明の原理方法について説明する。他の型の
ロボットにおいても同様である。又、ロボットの物理パ
ラメータとして、例えば、修正Ｄ−Ｈパラメータを用い
る。他のパラメータを用いた場合も同様である。
関節ロボットを制御するロボット制御装置を例にとっ
て、まず本発明の原理方法について説明する。他の型の
ロボットにおいても同様である。又、ロボットの物理パ
ラメータとして、例えば、修正Ｄ−Ｈパラメータを用い
る。他のパラメータを用いた場合も同様である。
【００１１】ロボットの手先のワールド座標系上の位置
姿勢ｘは、次の式で表される。
姿勢ｘは、次の式で表される。
【００１２】ｘ＝Ａ０Ａ１・・・・Ａ６ｘｔ 上記式において、ｘｔはツール座標系上の手先位置であ
り、Ａ０からＡ６は４×４の座標変換行列である。この
座標変換を表すパラメータとして、修正Ｄ−Ｈパラメー
タ（ｄ、ａ、θ、α、β）が知られている。この修正Ｄ
−Ｈパラメータは、図１に示すように、隣接する軸にお
いて、ａはＸ軸方向の軸間のオフセット値、ｄはＺ軸方
向の軸間のオフセット値であり、θはＺ軸回り、αはＸ
軸回り、βはＹ軸回りの回転角である。通常は、剛性パ
ラメータとして減速器の軸回りのバネ性のみを考え、Ｚ
軸回り回転θのみを問題としていたが、本発明において
は、Ｘ軸回り、Ｙ軸回りの回転角α、βにもバネ性があ
ると考え、この回転角、すなわち、ねじれをたわみとす
る。又、この修正Ｄ−Ｈパラメータを用いたときの座標
変換行列Ａ（Ａ０、Ａ１・・・・Ａ６）は次の（１）式
で表される。
り、Ａ０からＡ６は４×４の座標変換行列である。この
座標変換を表すパラメータとして、修正Ｄ−Ｈパラメー
タ（ｄ、ａ、θ、α、β）が知られている。この修正Ｄ
−Ｈパラメータは、図１に示すように、隣接する軸にお
いて、ａはＸ軸方向の軸間のオフセット値、ｄはＺ軸方
向の軸間のオフセット値であり、θはＺ軸回り、αはＸ
軸回り、βはＹ軸回りの回転角である。通常は、剛性パ
ラメータとして減速器の軸回りのバネ性のみを考え、Ｚ
軸回り回転θのみを問題としていたが、本発明において
は、Ｘ軸回り、Ｙ軸回りの回転角α、βにもバネ性があ
ると考え、この回転角、すなわち、ねじれをたわみとす
る。又、この修正Ｄ−Ｈパラメータを用いたときの座標
変換行列Ａ（Ａ０、Ａ１・・・・Ａ６）は次の（１）式
で表される。
【００１３】
【数１】 そこで、本発明においては、ロボットの動力学の計算方
法として広く知られているＮｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法
を用いて、まずバネ性を無視して、その時点の各軸の角
度と指令速度から各関節部分にかかる力及びトルクを求
める。この力及びトルクを求める計算量は、ロボットの
軸数に比例して増大するが、比較的小さな計算量で求め
ることができる。
法として広く知られているＮｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法
を用いて、まずバネ性を無視して、その時点の各軸の角
度と指令速度から各関節部分にかかる力及びトルクを求
める。この力及びトルクを求める計算量は、ロボットの
軸数に比例して増大するが、比較的小さな計算量で求め
ることができる。
【００１４】こうして求められた各関節のＸ、Ｙ、Ｚ軸
回りのトルクを図２に示すように、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚと
し、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りのバネ定数をｋｘ、ｋｙ、ｋｚと
すると、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ量Δα、Δβ、Δθ
は、それぞれ Δα＝Ｔｘ／ｋｘ Δβ＝Ｔｙ／ｋｙ Δθ＝Ｔｚ／ｋｚ として求められる。なお、バネ定数をｋｘ、ｋｙ、ｋｚ
は予め測定しておく。
回りのトルクを図２に示すように、Ｔｘ、Ｔｙ、Ｔｚと
し、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りのバネ定数をｋｘ、ｋｙ、ｋｚと
すると、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ量Δα、Δβ、Δθ
は、それぞれ Δα＝Ｔｘ／ｋｘ Δβ＝Ｔｙ／ｋｙ Δθ＝Ｔｚ／ｋｚ として求められる。なお、バネ定数をｋｘ、ｋｙ、ｋｚ
は予め測定しておく。
【００１５】そして、以下の式により、修正Ｄ−Ｈパラ
メータを計算する。
メータを計算する。
【００１６】α＝αｓ＋Δα β＝βｓ＋Δβ θ0＝θ0s＋Δθ なお、上記式において、θ0は教示操作盤上で（指令上
で）軸角度が「０」のときのこの修正Ｄ−Ｈパラメータ
における回転角θを示すものである。そして教示操作盤
上で軸角度がｊであるとすると、修正Ｄ−Ｈパラメータ
における回転角θは、「θ＝θ0＋ｊ」として表され
る。又、αｓ、βｓ、θ0s は、ねじれがないときの修
正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θであり、これらの修正Ｄ
−Ｈパラメータは予めキャリブレーション等の方法で求
めておく。
で）軸角度が「０」のときのこの修正Ｄ−Ｈパラメータ
における回転角θを示すものである。そして教示操作盤
上で軸角度がｊであるとすると、修正Ｄ−Ｈパラメータ
における回転角θは、「θ＝θ0＋ｊ」として表され
る。又、αｓ、βｓ、θ0s は、ねじれがないときの修
正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θであり、これらの修正Ｄ
−Ｈパラメータは予めキャリブレーション等の方法で求
めておく。
【００１７】この修正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θ0 を
用いて、上記（１）式で示される座標変換行列Ａを用い
て逆変換を行ってロボットの手先（ツール先端点）の目
標位置ｘから各軸角度θを求める。この各軸回転角θを
求めるときは、逆変換と順変換を交互に行い、手先位置
姿勢がの差分が所定値以下まで収斂するまで行い、所定
値以下となったときの回転角θより指令回転角ｊを求め
記憶する。この回転角ｊは、関節部のＸ、Ｙ、Ｚ回りの
ねじれ（たわみ）を考慮した上で、ロボットの手先（ツ
ール先端点）を目標点に動作させることができるものと
なる。
用いて、上記（１）式で示される座標変換行列Ａを用い
て逆変換を行ってロボットの手先（ツール先端点）の目
標位置ｘから各軸角度θを求める。この各軸回転角θを
求めるときは、逆変換と順変換を交互に行い、手先位置
姿勢がの差分が所定値以下まで収斂するまで行い、所定
値以下となったときの回転角θより指令回転角ｊを求め
記憶する。この回転角ｊは、関節部のＸ、Ｙ、Ｚ回りの
ねじれ（たわみ）を考慮した上で、ロボットの手先（ツ
ール先端点）を目標点に動作させることができるものと
なる。
【００１８】上述した説明では、弾性が各関節部のＸ、
Ｙ、Ｚ軸回りに存在するとしたものであるが、さらに、
それ以外の部分、例えばアーム（リンク）の途中に弾性
がある場合には、その部分にダミーの座標系を作り、ロ
ボットの軸数をダミーを設けた数だけ増えたものとし
て、上述した方法により、ねじれ（たわみ）を考慮した
上で、ロボットの手先（ツール先端点）の目標点を求め
る。
Ｙ、Ｚ軸回りに存在するとしたものであるが、さらに、
それ以外の部分、例えばアーム（リンク）の途中に弾性
がある場合には、その部分にダミーの座標系を作り、ロ
ボットの軸数をダミーを設けた数だけ増えたものとし
て、上述した方法により、ねじれ（たわみ）を考慮した
上で、ロボットの手先（ツール先端点）の目標点を求め
る。
【００１９】又、上述した説明では、リンク部分のたわ
みを３次元の座標系の関節部のねじれで仮定して説明し
ている。リンク自体がたわむことにより、変化する姿勢
の影響が含まれていない。減速器部分（関節部）のねじ
れとリンク全体におよぶたわみを別に考え、リンク全体
の部分は姿勢に影響を及ぼすものとして、姿勢への影響
への補正を与えるようにする。この場合、図３に示すよ
うに、リンクＬが関節においてΔθたわむと共にリンク
Ｌ全体が均等にたわむことによりリンク先端点がγだけ
回転した位置にきたとする。この時リンク先端の姿勢を
考えると、図３に示すように直線Ｑで近似した場合に対
して、さらにγだけ姿勢が回転している。この場合の座
標変換行列Ａは次の（２）式となる。
みを３次元の座標系の関節部のねじれで仮定して説明し
ている。リンク自体がたわむことにより、変化する姿勢
の影響が含まれていない。減速器部分（関節部）のねじ
れとリンク全体におよぶたわみを別に考え、リンク全体
の部分は姿勢に影響を及ぼすものとして、姿勢への影響
への補正を与えるようにする。この場合、図３に示すよ
うに、リンクＬが関節においてΔθたわむと共にリンク
Ｌ全体が均等にたわむことによりリンク先端点がγだけ
回転した位置にきたとする。この時リンク先端の姿勢を
考えると、図３に示すように直線Ｑで近似した場合に対
して、さらにγだけ姿勢が回転している。この場合の座
標変換行列Ａは次の（２）式となる。
【００２０】
【数２】 リンク全体のたわみをも考慮する場合は、上記（２）式
で示される座標変換行列Ａを用いる。なお、この場合、
たわみがないときのリンク全体のたわみは「０」であ
る。すなわち、γs＝０である。他は上述した関節部の
ねじれによる補正の場合と同一である。
で示される座標変換行列Ａを用いる。なお、この場合、
たわみがないときのリンク全体のたわみは「０」であ
る。すなわち、γs＝０である。他は上述した関節部の
ねじれによる補正の場合と同一である。
【００２１】以下、本発明の一実施形態について説明す
る。
る。
【００２２】図４は本発明の一実施形態の６軸垂直多関
節ロボットの制御装置の要部ブロック図であり、従来の
６軸垂直多関節ロボットの制御装置と同一構成である。
符号７で示されるバスに、メインプロセッサ１、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭなど）から
なるメモリ２、教示操作盤用インターフェイス３，外部
装置用のインターフェイス６及びサーボ制御部５が接続
されている。又、教示操作盤用インターフェイス３には
教示操作盤４が接続されている。
節ロボットの制御装置の要部ブロック図であり、従来の
６軸垂直多関節ロボットの制御装置と同一構成である。
符号７で示されるバスに、メインプロセッサ１、ＲＡ
Ｍ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭなど）から
なるメモリ２、教示操作盤用インターフェイス３，外部
装置用のインターフェイス６及びサーボ制御部５が接続
されている。又、教示操作盤用インターフェイス３には
教示操作盤４が接続されている。
【００２３】ロボット及びロボット制御装置の基本機能
を支えるシステムプログラムは、メモリ２のＲＯＭに格
納されている。又、アプリケーションに応じて教示され
るロボットの動作プログラム並びに関連設定データは、
メモリ２の不揮発性メモリに格納される。メモリ２のＲ
ＡＭは、プロセッサ１が行う各種演算処理におけるデー
タの一時記憶の記憶領域として使用される。
を支えるシステムプログラムは、メモリ２のＲＯＭに格
納されている。又、アプリケーションに応じて教示され
るロボットの動作プログラム並びに関連設定データは、
メモリ２の不揮発性メモリに格納される。メモリ２のＲ
ＡＭは、プロセッサ１が行う各種演算処理におけるデー
タの一時記憶の記憶領域として使用される。
【００２４】サーボ制御部５は、サーボ制御器５a1〜５
a6を備えており、各サーボ制御器５a1〜５a6は、プロセ
ッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、各軸を駆動するサ
ーボモータの位置・速度のループ制御、さらには電流ル
ープ制御を行っている。いわゆる、ソフトウエアで位
置、速度、電流のループ制御を行うデジタルサーボ制御
器を構成している。サーボ制御器５a1〜５a6の出力は各
サーボアンプ５b1〜５b6を介して各軸サーボモータＭ１
〜Ｍ６を駆動制御する。なお、図示はしていないが、各
サーボモータＭ１〜Ｍ６には位置・速度検出器が取り付
けられており、該位置・速度検出器で検出した各サーボ
モータの位置、速度は各サーボ制御器５a1〜５a6にフィ
ードバックされるようになっている。又、入出力インタ
ーフェイス６には、ロボットに設けられたセンサや周辺
機器のアクチュエータやセンサが接続されている。
a6を備えており、各サーボ制御器５a1〜５a6は、プロセ
ッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、各軸を駆動するサ
ーボモータの位置・速度のループ制御、さらには電流ル
ープ制御を行っている。いわゆる、ソフトウエアで位
置、速度、電流のループ制御を行うデジタルサーボ制御
器を構成している。サーボ制御器５a1〜５a6の出力は各
サーボアンプ５b1〜５b6を介して各軸サーボモータＭ１
〜Ｍ６を駆動制御する。なお、図示はしていないが、各
サーボモータＭ１〜Ｍ６には位置・速度検出器が取り付
けられており、該位置・速度検出器で検出した各サーボ
モータの位置、速度は各サーボ制御器５a1〜５a6にフィ
ードバックされるようになっている。又、入出力インタ
ーフェイス６には、ロボットに設けられたセンサや周辺
機器のアクチュエータやセンサが接続されている。
【００２５】上述したロボット制御装置の構成は、従来
のロボット制御装置の構成と何等変わりはない。本実施
形態は、このようなロボット制御装置において、ロボッ
トの関節部及びリンクにおけるたわみを考慮し、このた
わみ分を補正して各軸のアクチュエータであるサーボモ
ータＭ１〜Ｍ６を駆動し、ロボットの手先（ツール先端
点）を正確に目標位置姿勢どおりに駆動制御しようとす
るものである。
のロボット制御装置の構成と何等変わりはない。本実施
形態は、このようなロボット制御装置において、ロボッ
トの関節部及びリンクにおけるたわみを考慮し、このた
わみ分を補正して各軸のアクチュエータであるサーボモ
ータＭ１〜Ｍ６を駆動し、ロボットの手先（ツール先端
点）を正確に目標位置姿勢どおりに駆動制御しようとす
るものである。
【００２６】図５は、このロボット制御装置のプロセッ
サ１が実行する、関節部のたわみを考慮してロボットの
手先（ツール先端点）の目標位置姿勢を求める補正処理
のフローチャートである。この処理はサーボ制御におけ
る計算周期と同じ又はそれよりも長い所定周期で実行さ
れるものである。なお、各種設定値は予め設定してお
く。又各関節部の座標系における各軸回りのねじれがな
いときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0s はキ
ャリブレーションによって予め求め、設定されているも
のとする。さらに、各関節部の座標系における各軸回り
の剛性パラメータのバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚも予め測
定し設定しておく。
サ１が実行する、関節部のたわみを考慮してロボットの
手先（ツール先端点）の目標位置姿勢を求める補正処理
のフローチャートである。この処理はサーボ制御におけ
る計算周期と同じ又はそれよりも長い所定周期で実行さ
れるものである。なお、各種設定値は予め設定してお
く。又各関節部の座標系における各軸回りのねじれがな
いときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0s はキ
ャリブレーションによって予め求め、設定されているも
のとする。さらに、各関節部の座標系における各軸回り
の剛性パラメータのバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚも予め測
定し設定しておく。
【００２７】この剛性パラメータと各関節部の各軸回り
のモーメント及び手先位置姿勢は次の関係にある。
のモーメント及び手先位置姿勢は次の関係にある。
【００２８】ｆ（モーメント、剛性）＝手先位置又は姿
勢 これより、 剛性＝ｆ−１（手先位置又は姿勢、モーメント） よって、ロボットを動作させ、手先位置姿勢を測定し、
かつ、Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法等により各軸回りの
モーメントを求め上記剛性パラメータｋｘ、ｋｙ、ｋｚ
を求め設定しておく。
勢 これより、 剛性＝ｆ−１（手先位置又は姿勢、モーメント） よって、ロボットを動作させ、手先位置姿勢を測定し、
かつ、Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法等により各軸回りの
モーメントを求め上記剛性パラメータｋｘ、ｋｙ、ｋｚ
を求め設定しておく。
【００２９】そこで、まず、教示プログラムを実行し、
現時点で指令されている目標位置姿勢ｘ、すなわち、教
示点若しくは補間点ｘを読む（ステップＳ１）。なお、
この実施形態では、教示プログラムではワールド座標系
に基づいた直交座標系での位置姿勢ｘが指令されている
ものとする。
現時点で指令されている目標位置姿勢ｘ、すなわち、教
示点若しくは補間点ｘを読む（ステップＳ１）。なお、
この実施形態では、教示プログラムではワールド座標系
に基づいた直交座標系での位置姿勢ｘが指令されている
ものとする。
【００３０】次に、この時点における各関節部の角度、
各関節部の実回転速度を読み取る（ステップＳ２）。こ
の読み取った各関節部の角度、各関節部の実回転速度に
基づいてＮｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法を用いて各関節部
毎に各軸回りのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを求める（ステ
ップＳ３）。さらに、この各軸回りのトルクＴｘ、Ｔ
ｙ、Ｔｚを、予め測定され設定されている関節部の各軸
のバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚでそれぞれ割り、各関節部
毎にＸ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ、すなわち、たわみΔ
α、Δβ、Δθを求める（ステップＳ４）。
各関節部の実回転速度を読み取る（ステップＳ２）。こ
の読み取った各関節部の角度、各関節部の実回転速度に
基づいてＮｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法を用いて各関節部
毎に各軸回りのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを求める（ステ
ップＳ３）。さらに、この各軸回りのトルクＴｘ、Ｔ
ｙ、Ｔｚを、予め測定され設定されている関節部の各軸
のバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚでそれぞれ割り、各関節部
毎にＸ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ、すなわち、たわみΔ
α、Δβ、Δθを求める（ステップＳ４）。
【００３１】このねじれ（たわみ）Δα、Δβ、Δθ
に、それぞれキャリブレーションによって求められ設定
されているねじれがないときの修正Ｄ−Ｈパラメータα
ｓ、βｓ、θ0ｓを加算して、ねじれ（たわみ）Δα、
Δβ、Δθを考慮した修正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θ
0 を求める（ステップＳ５）。そして、まず、ねじれが
ないときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0ｓを
用いてステップＳ１で読み込んだ目標位置姿勢ｘから逆
変換して回転角θ’を求め、この回転角θ’を補正開始
時の回転角θstとして記憶する（ステップＳ６）。
に、それぞれキャリブレーションによって求められ設定
されているねじれがないときの修正Ｄ−Ｈパラメータα
ｓ、βｓ、θ0ｓを加算して、ねじれ（たわみ）Δα、
Δβ、Δθを考慮した修正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θ
0 を求める（ステップＳ５）。そして、まず、ねじれが
ないときの修正Ｄ−Ｈパラメータαｓ、βｓ、θ0ｓを
用いてステップＳ１で読み込んだ目標位置姿勢ｘから逆
変換して回転角θ’を求め、この回転角θ’を補正開始
時の回転角θstとして記憶する（ステップＳ６）。
【００３２】次に、カウンタＮを「０」にセットして
（ステップＳ７）、ステップＳ５で求めた修正Ｄ−Ｈパ
ラメータα、β、θ0 を用いて、ステップＳ６で求めた
回転角θ’から順変換を行って、位置姿勢ｘ’を求め
（ステップＳ８）、求めた位置姿勢ｘ’からステップＳ
１で読み込んだ目標位置姿勢ｘを減じてその差分Δｘを
算出する（ステップＳ９）。この差分Δｘの絶対値が予
め設定されている基準値Ｔより小さいか、又はカウンタ
Ｎの値が設定値Ｎmax を越えているか判断し（ステップ
Ｓ１０）、差分Δｘの絶対値が基準値Ｔを越えていて、
かつ、カウンタＮの値が設定値Ｎmax を越えていなけれ
ば、現在の目標位置姿勢ｘからステップＳ９で算出した
差分Δｘを減じて、新しい目標位置姿勢ｘとする（ステ
ップＳ１１）。
（ステップＳ７）、ステップＳ５で求めた修正Ｄ−Ｈパ
ラメータα、β、θ0 を用いて、ステップＳ６で求めた
回転角θ’から順変換を行って、位置姿勢ｘ’を求め
（ステップＳ８）、求めた位置姿勢ｘ’からステップＳ
１で読み込んだ目標位置姿勢ｘを減じてその差分Δｘを
算出する（ステップＳ９）。この差分Δｘの絶対値が予
め設定されている基準値Ｔより小さいか、又はカウンタ
Ｎの値が設定値Ｎmax を越えているか判断し（ステップ
Ｓ１０）、差分Δｘの絶対値が基準値Ｔを越えていて、
かつ、カウンタＮの値が設定値Ｎmax を越えていなけれ
ば、現在の目標位置姿勢ｘからステップＳ９で算出した
差分Δｘを減じて、新しい目標位置姿勢ｘとする（ステ
ップＳ１１）。
【００３３】次に、再びねじれがないときの修正Ｄ−Ｈ
パラメータαｓ、βｓ、θ0ｓを用いてステップＳ１で
読み込んだ目標位置姿勢ｘから逆変換して回転角θ’を
求め更新し（ステップＳ１２）、カウンタＮを１カウン
トアップし（ステップＳ１３）、ステップＳ８に戻る。
パラメータαｓ、βｓ、θ0ｓを用いてステップＳ１で
読み込んだ目標位置姿勢ｘから逆変換して回転角θ’を
求め更新し（ステップＳ１２）、カウンタＮを１カウン
トアップし（ステップＳ１３）、ステップＳ８に戻る。
【００３４】以下、ステップＳ１０で差分Δｘの絶対値
が基準値Ｔより小さくなるか、又は、カウンタＮの値が
設定値Ｎmax を越えたと判断されるまで、ステップＳ８
からステップＳ１３の処理を繰り返し実行する。すなわ
ち、順変換、逆変換を交互に繰り返し実行し、新しい目
標位置姿勢を求めると共に、先に求めた目標位置姿勢と
順変換して新たに求めた位置姿勢との差分Δｘの絶対値
が基準値Ｔより小さくなるまで実行する。差分Δｘの絶
対値が基準値Ｔより小さくなるか、若しくは、カウンタ
Ｎの値が設定値Ｎmaxとなると、ステップＳ１０からス
テップＳ１４に移行し、現在求められている回転角θ’
を最終回転角θとして記憶する（ステップＳ１４）。
が基準値Ｔより小さくなるか、又は、カウンタＮの値が
設定値Ｎmax を越えたと判断されるまで、ステップＳ８
からステップＳ１３の処理を繰り返し実行する。すなわ
ち、順変換、逆変換を交互に繰り返し実行し、新しい目
標位置姿勢を求めると共に、先に求めた目標位置姿勢と
順変換して新たに求めた位置姿勢との差分Δｘの絶対値
が基準値Ｔより小さくなるまで実行する。差分Δｘの絶
対値が基準値Ｔより小さくなるか、若しくは、カウンタ
Ｎの値が設定値Ｎmaxとなると、ステップＳ１０からス
テップＳ１４に移行し、現在求められている回転角θ’
を最終回転角θとして記憶する（ステップＳ１４）。
【００３５】さらに、現在の差分Δｘを表示する（ステ
ップＳ１５）。すなわち、目標手先位置ｘ、ｙ、ｚとの
差分、目標姿勢ｗ、ｐ、ｒとの差分を教示操作盤４の表
示部や図示していない、このロボット制御装置に接続さ
れたパーソナルコンピュータの表示部に表示する（ステ
ップＳ１５）。
ップＳ１５）。すなわち、目標手先位置ｘ、ｙ、ｚとの
差分、目標姿勢ｗ、ｐ、ｒとの差分を教示操作盤４の表
示部や図示していない、このロボット制御装置に接続さ
れたパーソナルコンピュータの表示部に表示する（ステ
ップＳ１５）。
【００３６】次に、最終回転角θと、ステップＳ６で求
めた補正開始時の回転角θstとの差の絶対値が設定しき
い値θmax 以上か判断し（ステップＳ１６）、しきい値
θmax 以上であれば、アラームを出力し、ロボットにブ
レーキをかけ各軸サーボモータに減速のトルクの命令を
出力し急停止させる等のアラーム処理を行う（ステップ
Ｓ１８）。一方、設定値θmax 以上でなければ、最終回
転角θからステップＳ５で求めた初期の回転角θ0を減
じて、教示操作盤上の回転角（教示指令上の回転角）ｊ
を求め記憶する（ステップＳ１７）。
めた補正開始時の回転角θstとの差の絶対値が設定しき
い値θmax 以上か判断し（ステップＳ１６）、しきい値
θmax 以上であれば、アラームを出力し、ロボットにブ
レーキをかけ各軸サーボモータに減速のトルクの命令を
出力し急停止させる等のアラーム処理を行う（ステップ
Ｓ１８）。一方、設定値θmax 以上でなければ、最終回
転角θからステップＳ５で求めた初期の回転角θ0を減
じて、教示操作盤上の回転角（教示指令上の回転角）ｊ
を求め記憶する（ステップＳ１７）。
【００３７】次に、図３に示すような、リンク全体がた
わむ点をも考慮して補正する場合の第２の実施形態につ
いて説明する。この第２の実施形態においては、図５に
示す処理フローチャートで示される処理と相違する点
は、次の点である。 ．ステップＳ４において、Δα、Δβ、Δθ以外に図
３に示すようなリンク全体のたわみ角γをも算出する。
このたわみ角γは、ステップＳ３で求めたＺ軸回りのト
ルクＴｚを予め設定されている、リンクのたわみを求め
るための係数ｋｚ’で割ってたわみ角γを求める。
わむ点をも考慮して補正する場合の第２の実施形態につ
いて説明する。この第２の実施形態においては、図５に
示す処理フローチャートで示される処理と相違する点
は、次の点である。 ．ステップＳ４において、Δα、Δβ、Δθ以外に図
３に示すようなリンク全体のたわみ角γをも算出する。
このたわみ角γは、ステップＳ３で求めたＺ軸回りのト
ルクＴｚを予め設定されている、リンクのたわみを求め
るための係数ｋｚ’で割ってたわみ角γを求める。
【００３８】γ＝Ｔｚ／ｋｚ’ ．ステップＳ６，ステップＳ１２、ステップＳ８の逆
変換処理、順変換処理は（２）式で示す座標変換行列Ａ
を使用する。 ．ステップＳ６，ステップＳ１２の逆変換処理では、
（２）式で示す座標変換行列Ａにおけるγの値は「０」
とする。すなわち上述したように、たわみのない状態で
あるからγs＝０とするものである。
変換処理、順変換処理は（２）式で示す座標変換行列Ａ
を使用する。 ．ステップＳ６，ステップＳ１２の逆変換処理では、
（２）式で示す座標変換行列Ａにおけるγの値は「０」
とする。すなわち上述したように、たわみのない状態で
あるからγs＝０とするものである。
【００３９】以上の点が相違するのみで他は前述した関
節部のたわみのみを考慮した場合と同一である。
節部のたわみのみを考慮した場合と同一である。
【００４０】すなわち、当該時点で指令されている目標
位置姿勢（教示点、補間点）ｘを読み出すと共に、各関
節の軸角度、実軸速度を読み取り、Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕ
ｌｅｒ法を用いて関節部の各軸回りのトルクＴｘ、Ｔ
ｙ、Ｔｚを求める。これらのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを
予め設定されているバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚで割り各
軸回りのねじれΔα、Δβ、Δθを求めると共に、トル
クＴｚを設定係数ｋｚ’で割ってリンクのたわみ角γを
求める（ステップＳ１〜Ｓ４に対応）。
位置姿勢（教示点、補間点）ｘを読み出すと共に、各関
節の軸角度、実軸速度を読み取り、Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕ
ｌｅｒ法を用いて関節部の各軸回りのトルクＴｘ、Ｔ
ｙ、Ｔｚを求める。これらのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを
予め設定されているバネ定数ｋｘ、ｋｙ、ｋｚで割り各
軸回りのねじれΔα、Δβ、Δθを求めると共に、トル
クＴｚを設定係数ｋｚ’で割ってリンクのたわみ角γを
求める（ステップＳ１〜Ｓ４に対応）。
【００４１】γ＝Ｔｚ／ｋｚ’ 次に、ねじれがないときの修正Ｄ−Ｈパラメータαs、
βs、θ0sにそれぞれΔα、Δβ、Δθを加算して、た
わみ（ねじれ）を考慮した修正Ｄ−Ｈパラメータα、
β、θ0を求め、さらにγについては先に、γ＝Ｔｚ／
ｋｚ’として先のステップＳ４で求めた値とする（ステ
ップＳ５に対応）。
βs、θ0sにそれぞれΔα、Δβ、Δθを加算して、た
わみ（ねじれ）を考慮した修正Ｄ−Ｈパラメータα、
β、θ0を求め、さらにγについては先に、γ＝Ｔｚ／
ｋｚ’として先のステップＳ４で求めた値とする（ステ
ップＳ５に対応）。
【００４２】次に、修正Ｄ−Ｈパラメータαs、βs、θ
0s及びγ＝０を用いて２式の座標変換行列Ａより逆変換
を行って目標位置姿勢ｘから回転角θ’を求める。この
回転角θ’を補正開始時の回転角θstとして記憶する
（ステップＳ６に対応）。
0s及びγ＝０を用いて２式の座標変換行列Ａより逆変換
を行って目標位置姿勢ｘから回転角θ’を求める。この
回転角θ’を補正開始時の回転角θstとして記憶する
（ステップＳ６に対応）。
【００４３】修正Ｄ−Ｈパラメータα、β、θ0、及び
γの値を用い２式の座標変換行列Ａを用いて順変換して
θ’より位置姿勢ｘ’を求める。目標位置姿勢ｘとの差
Δｘ（＝ｘ’−ｘ）を求め、目標位置姿勢ｘからこの差
Δｘを引き新たな目標位置姿勢として、パラメータα
s、βs、θ0s及びγ＝０を用いて２式の座標変換行列Ａ
より逆変換を行って目標位置姿勢ｘから回転角θ’を求
め更新する（ステップＳ８〜Ｓ１３に対応）。以下、こ
の順変換と逆変換を交互に行い、上記差Δｘが基準値Ｔ
より小さくなるか、又は上記順変換、逆変換の繰り返し
処理が設定数Ｎmaxを越えたときには、求めた回転角
θ’を最終的回転角θとして記憶し、上記目標位置姿勢
と求めた位置姿勢との差Δｘを表示器に表示し、回転角
θ補正処理開始時の回転角θstがしきい値θmax以上か
判断し、以上ならばアラーム処理を行い、以上でなけれ
ば、求めた回転角θから初期の回転角θ0を減じて教示
操作盤に表示する回転角、すなわち、指令の回転角ｊを
求める（ステップＳ１４〜Ｓ１８に対応）。
γの値を用い２式の座標変換行列Ａを用いて順変換して
θ’より位置姿勢ｘ’を求める。目標位置姿勢ｘとの差
Δｘ（＝ｘ’−ｘ）を求め、目標位置姿勢ｘからこの差
Δｘを引き新たな目標位置姿勢として、パラメータα
s、βs、θ0s及びγ＝０を用いて２式の座標変換行列Ａ
より逆変換を行って目標位置姿勢ｘから回転角θ’を求
め更新する（ステップＳ８〜Ｓ１３に対応）。以下、こ
の順変換と逆変換を交互に行い、上記差Δｘが基準値Ｔ
より小さくなるか、又は上記順変換、逆変換の繰り返し
処理が設定数Ｎmaxを越えたときには、求めた回転角
θ’を最終的回転角θとして記憶し、上記目標位置姿勢
と求めた位置姿勢との差Δｘを表示器に表示し、回転角
θ補正処理開始時の回転角θstがしきい値θmax以上か
判断し、以上ならばアラーム処理を行い、以上でなけれ
ば、求めた回転角θから初期の回転角θ0を減じて教示
操作盤に表示する回転角、すなわち、指令の回転角ｊを
求める（ステップＳ１４〜Ｓ１８に対応）。
【００４４】以上が、関節部のたわみ（ねじれ）、さら
には、関節部のたわみ（ねじれ）にリンク自体のたわみ
をも考慮して、これらのたわみを補正してロボットを目
標位置姿勢に位置決めするための各関節部の回転角ｊを
求める処理である。これら処理を、サーボ制御の割り込
み周期よりも長い割り込み周期で行う場合もある。この
場合には、教示プログラムを実行し得られた目標指令位
置姿勢としての教示点、補間点に対して上記処理を実行
し、まず最初は、上記処理を２回行い、たわみ（ねじ
れ）補正された回転角ｊを２つ求め、その間を補間し
て、各関節部のサーボ制御器５a1〜５a6に出力しサーボ
モータＭ１〜Ｍ６を駆動制御する。以後は、順次、当該
周期の上記処理によって得られた新たな回転角ｊと１つ
前の周期の上記処理によって得られた回転角ｊとの間を
内挿補間して、各関節部のサーボ制御器５a1〜５a6に出
力する。すなわち、上記たわみ（ねじれ）補正周期の２
周期分遅れて、実際のロボットは動作開始することにな
る。
には、関節部のたわみ（ねじれ）にリンク自体のたわみ
をも考慮して、これらのたわみを補正してロボットを目
標位置姿勢に位置決めするための各関節部の回転角ｊを
求める処理である。これら処理を、サーボ制御の割り込
み周期よりも長い割り込み周期で行う場合もある。この
場合には、教示プログラムを実行し得られた目標指令位
置姿勢としての教示点、補間点に対して上記処理を実行
し、まず最初は、上記処理を２回行い、たわみ（ねじ
れ）補正された回転角ｊを２つ求め、その間を補間し
て、各関節部のサーボ制御器５a1〜５a6に出力しサーボ
モータＭ１〜Ｍ６を駆動制御する。以後は、順次、当該
周期の上記処理によって得られた新たな回転角ｊと１つ
前の周期の上記処理によって得られた回転角ｊとの間を
内挿補間して、各関節部のサーボ制御器５a1〜５a6に出
力する。すなわち、上記たわみ（ねじれ）補正周期の２
周期分遅れて、実際のロボットは動作開始することにな
る。
【００４５】上記実施形態では、ロボットの関節部にお
ける座標系のＸ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ（たわみ）、さ
らにはリンク自体のたわみについて補正するようにした
ものであるが、関節部以外の部分で弾性が有り、この部
分でねじれ（たわみ）が生じるような場合には、この部
分にダミーの座標系（関節部）を作り、ロボットの軸数
が増加したものとして、上述した図５の処理を行えば良
い。この場合、実際にはこのダミー部分にはアクチュエ
ータとしてのサーボモータがないものであるから、指令
する回転角ｊは「０」である。
ける座標系のＸ、Ｙ、Ｚ軸回りのねじれ（たわみ）、さ
らにはリンク自体のたわみについて補正するようにした
ものであるが、関節部以外の部分で弾性が有り、この部
分でねじれ（たわみ）が生じるような場合には、この部
分にダミーの座標系（関節部）を作り、ロボットの軸数
が増加したものとして、上述した図５の処理を行えば良
い。この場合、実際にはこのダミー部分にはアクチュエ
ータとしてのサーボモータがないものであるから、指令
する回転角ｊは「０」である。
【００４６】又、ロボットのアーム先端に取り付けられ
るツールにおいて剛性が弱い部分がある場合には、この
弱い部分の軸を教示操作盤４より指定し入力する。例え
ば、この軸を直線式で表して入力する。又このツールの
重さ形状なども入力しておく。そして、この軸の直線式
に基づいて、この剛性の弱い部分をダミーの関節部とし
て上述した方法で、この弱い部分のたわみも補正する指
令を出力するようにする。
るツールにおいて剛性が弱い部分がある場合には、この
弱い部分の軸を教示操作盤４より指定し入力する。例え
ば、この軸を直線式で表して入力する。又このツールの
重さ形状なども入力しておく。そして、この軸の直線式
に基づいて、この剛性の弱い部分をダミーの関節部とし
て上述した方法で、この弱い部分のたわみも補正する指
令を出力するようにする。
【００４７】さらに、上記実施形態においては、関節部
の座標系における各軸回りのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを
Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法を用いて計算により求めた
が、力センサやトルクセンサを用いてこの各軸回りのト
ルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを検出しても良く、この場合に
は、上記図５に示す処理においては、ステップＳ２，Ｓ
３の処理をこれらセンサから得られた力またはトルクと
すれば良い。
の座標系における各軸回りのトルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを
Ｎｅｗｔｏｎ−Ｅｕｌｅｒ法を用いて計算により求めた
が、力センサやトルクセンサを用いてこの各軸回りのト
ルクＴｘ、Ｔｙ、Ｔｚを検出しても良く、この場合に
は、上記図５に示す処理においては、ステップＳ２，Ｓ
３の処理をこれらセンサから得られた力またはトルクと
すれば良い。
【００４８】さらに、本発明はバリ取り等のロボットの
手先を対象物に押し付け作業動作を行うロボットにおい
て、この押し付けによって生じるたわみについて補正す
る場合にも適用できるものである。この場合には、上述
したようなセンサで押し付けによる反力を検出し、この
反力に基づいて、上述した補正処理を行うことにより、
外力によるたわみから発生する手先位置のずれをも補償
するようにする。
手先を対象物に押し付け作業動作を行うロボットにおい
て、この押し付けによって生じるたわみについて補正す
る場合にも適用できるものである。この場合には、上述
したようなセンサで押し付けによる反力を検出し、この
反力に基づいて、上述した補正処理を行うことにより、
外力によるたわみから発生する手先位置のずれをも補償
するようにする。
【００４９】さらに、上記実施形態では、教示プログラ
ムが直交座標系上の位置でプログラムされている例を示
したが、各関節軸の回転角で教示されている教示プログ
ラムの場合では、ステップＳ１で、各関節軸の指令回転
角ｊを読み、回転角θに変換し、これをステップＳ６で
は、回転角θ’及びθstとして、回転角θ’より順変換
して直交座標系上の位置姿勢ｘを求める処理となる。他
は図５に示す処理と同一である。
ムが直交座標系上の位置でプログラムされている例を示
したが、各関節軸の回転角で教示されている教示プログ
ラムの場合では、ステップＳ１で、各関節軸の指令回転
角ｊを読み、回転角θに変換し、これをステップＳ６で
は、回転角θ’及びθstとして、回転角θ’より順変換
して直交座標系上の位置姿勢ｘを求める処理となる。他
は図５に示す処理と同一である。
【００５０】
【発明の効果】本発明においては、多関節の柔軟アーム
のロボットにおいて発生するたわみを補正して、該ロボ
ットを高精度に高速で動作させることができる。関節部
のねじれだけでなく、リンク全体がたわむことによる変
化する姿勢の影響をも考慮した補正を行うことにより、
更に高精度な動作を行うことができる。万一、補正量が
異常に大きくなった場合にも、アラームを発生させるこ
とにより、急激な動作を行わないようにすることができ
る。
のロボットにおいて発生するたわみを補正して、該ロボ
ットを高精度に高速で動作させることができる。関節部
のねじれだけでなく、リンク全体がたわむことによる変
化する姿勢の影響をも考慮した補正を行うことにより、
更に高精度な動作を行うことができる。万一、補正量が
異常に大きくなった場合にも、アラームを発生させるこ
とにより、急激な動作を行わないようにすることができ
る。
【００５１】補正の計算時間がサーボ制御のための計算
周期では間に合わない場合には、サーボ制御のための計
算周期よりも長い周期で補正の計算を行うことができ、
サーボ制御自体の性能を下げる必要がない。又、手先の
目標位置とのずれ及び／又は手先の目標姿勢とのずれを
表示することにより、ロボットの精度や剛性を知ること
ができる。ロボット本体だけではなく、必要に応じて、
ロボットの手先に取り付けられたツールに生じるたわみ
を補正することもできる。取得したデータから剛性パラ
メータを簡単に計算で求めることができ、わずらわしい
調整作業が不要である。ロボット手先を押し付けて作業
するアプリケーションにおいても、高精度な動作が可能
である。
周期では間に合わない場合には、サーボ制御のための計
算周期よりも長い周期で補正の計算を行うことができ、
サーボ制御自体の性能を下げる必要がない。又、手先の
目標位置とのずれ及び／又は手先の目標姿勢とのずれを
表示することにより、ロボットの精度や剛性を知ること
ができる。ロボット本体だけではなく、必要に応じて、
ロボットの手先に取り付けられたツールに生じるたわみ
を補正することもできる。取得したデータから剛性パラ
メータを簡単に計算で求めることができ、わずらわしい
調整作業が不要である。ロボット手先を押し付けて作業
するアプリケーションにおいても、高精度な動作が可能
である。
【図１】修正Ｄ−Ｈパラメータの説明図である。
【図２】関節部の座標系における各軸回りのトルクの説
明図である。
明図である。
【図３】リンク自体のたわみの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態のロボット制御装置の要部
説明図である。
説明図である。
【図５】同実施形態におけるたわみ（ねじれ）補正処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１ メインＣＰＵ ２ メモリ ４ 教示操作盤 ５ サーボ制御部 Ｍ１〜Ｍ６ サーボモータ
フロントページの続き (72)発明者 土田 行信 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番 地 ファナック株式会社内 Ｆターム(参考） 3C007 AS01 AS06 KS16 KS20 KS21 KS34 KS35 LT11 LT13 LV04 LV05 LV23 MT04 5H269 AB33 BB03 CC09 EE05 EE11 FF06
Claims (10)
- 【請求項１】 ロボットの各リンクをそれぞれのアクチ
ュエータで駆動するロボットの制御装置であって、教示
プログラムに基づくロボットの手先の目標位置姿勢にお
ける各関節部に発生するたわみ又は前記各関節部及び各
リンクに発生するたわみを求めるたわみ算出手段と、該
求められたたわみに基づいて前記手先の目標位置とのず
れ及び／又は前記手先の目標姿勢とのずれを求める手先
ずれ算出手段と、該ずれと大きさが等しく、方向が逆向
きの補正を加えた手先の位置及び／又は姿勢に動作させ
るアクチュエータの位置を求める補正位置算出手段とを
備えたロボット制御装置。 - 【請求項２】 前記たわみ算出手段は、前記各関節部分
のたわみと前記リンクのたわみを分離した形で求めるこ
とを特徴とする請求項１記載のロボット制御装置。 - 【請求項３】 前記補正位置算出手段は、たわみを考慮
した順変換処理とたわみを無視した逆変換処理を交互に
繰り返し行う収束計算により求める請求項１又は請求項
２記載のロボット制御装置。 - 【請求項４】 前記たわみ補正による補正を行う前と行
った後の前記アクチュエータの位置の差分を求める手段
を設け、この差分がしきい値を越えているときには、ア
ラーム処理を行う請求項１乃至３の内いずれか１項記載
のロボット制御装置。 - 【請求項５】 前記補正位置算出手段は、サーボ制御の
ための計算周期よりも長い周期で補正されたアクチュエ
ータの位置を求める請求項１乃至４の内いずれか１項記
載のロボット制御装置。 - 【請求項６】 前記周期で求められた補正後のアクチュ
エータの位置を内挿補間して、指令位置として各関節部
のアクチュエータに出力する請求項５記載のロボット制
御装置。 - 【請求項７】 前記求めた手先の目標位置とのずれ及び
／又は手先の目標姿勢とのずれを表示する手段を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至６の内いずれか１項記載
のロボット制御装置。 - 【請求項８】 前記手先に取り付けられたツールに生じ
るたわみが生じる軸を指定する手段と、該軸回りのたわ
みを求め、該たわみによる手先の位置ずれ及び／又は姿
勢のずれを補正する手段とを備えた請求項１記載のロボ
ット制御装置。 - 【請求項９】 前記たわみ算出手段において使用される
剛性パラメータは、ロボットを動作させた手先の位置又
は姿勢とそのとき作用するモーメントにより最適値を求
める請求項１乃至８の内いずれか１項記載のロボット制
御装置。 - 【請求項１０】 ロボットの各リンクをそれぞれのアク
チュエータで駆動し、ロボット手先を押し付けて作業す
るロボットの制御装置であって、ロボット手先を対象物
に押し付けたときの反力を検出するセンサと、教示プロ
グラムに基づくロボットの手先の目標位置姿勢における
各関節部に発生するたわみ又は前記各関節部及び各リン
クに発生するたわみを求めるたわみ算出手段と、該求め
られたたわみに基づいて前記手先の目標位置とのずれ及
び／又は前記手先の目標姿勢とのずれを求める手先ずれ
算出手段と、該ずれと大きさが等しく、方向が逆向きの
補正を加えた手先の位置及び／又は姿勢に動作させるア
クチュエータの位置を求める補正位置算出手段とを備え
たロボット制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001116693A JP3808321B2 (ja) | 2001-04-16 | 2001-04-16 | ロボット制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP1250986A3 (ja) |
| JP (1) | JP3808321B2 (ja) |
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264135A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JP2007502984A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 携帯可能な座標測定装置の操作者に感覚フィードバックを提供する方法および装置 |
| JP2007502982A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 可搬型座標計測機における計測精度向上方法 |
| JP2007502985A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 改良版可搬型座標計測機 |
| US8406921B2 (en) | 2009-07-08 | 2013-03-26 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for controlling a manipulator |
| JP2014524359A (ja) * | 2011-08-24 | 2014-09-22 | デュール システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ロボット制御方法 |
| JP2015100871A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 株式会社ミツトヨ | アーム型三次元測定機及びアーム型三次元測定機における撓み補正方法 |
| DE102016008866A1 (de) | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Fanuc Corporation | Robotersteuervorrichtung mit Kompensation elastischer Deformation eines Stützkörpers |
| WO2017026045A1 (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | 富士通株式会社 | ハンド力覚計測装置、ハンド力覚計測方法、及びハンド力覚計測プログラム |
| DE102016009436A1 (de) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Fanuc Corporation | Robotersteuerung, die ein Rütteln einer Werkzeugspitze bei einem Roboter verhindert, der mit einer Verfahrachse ausgestattet ist |
| DE102016116811A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Fanuc Corporation | Auslenkungsmesssystem zum Messen der Auslenkung eines Gelenkroboters |
| WO2019012942A1 (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御装置 |
| DE102017222706B4 (de) * | 2016-12-16 | 2019-11-07 | Fanuc Corporation | Programmierhandgerät und damit versehenes Robotersystem |
| CN111319034A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 日本电产株式会社 | 校准装置以及校准方法 |
| JP2021130003A (ja) * | 2014-10-27 | 2021-09-09 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 器具外乱補償のためのシステム及び方法 |
| US11413103B2 (en) | 2014-10-27 | 2022-08-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for monitoring control points during reactive motion |
| US11419687B2 (en) | 2014-10-27 | 2022-08-23 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table motion |
| US11548148B2 (en) | 2019-01-31 | 2023-01-10 | Fanuc Corporation | Robot control device |
| US11576737B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-02-14 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table |
| US11684448B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-06-27 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Device with active brake release control |
| DE112021004704T5 (de) | 2020-12-16 | 2023-06-29 | Fanuc Corporation | Befehlswert-Korrekturvorrichtung und Robotersystem |
| DE112021004276T5 (de) | 2020-10-06 | 2023-08-03 | Fanuc Corporation | Rechner für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs,berechnungssystem für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs und berechnungsverfahren für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs |
| US11759265B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-09-19 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for registering to a table |
Families Citing this family (62)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2458979C (en) * | 2001-08-31 | 2010-09-28 | George Danko | Coordinated joint motion control system |
| US7145300B2 (en) * | 2003-05-05 | 2006-12-05 | International Rectifier Corporation | Multi-axis AC servo control system and method |
| JP3819883B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2006-09-13 | ファナック株式会社 | ロボットプログラム位置修正装置 |
| DE112005001152T5 (de) * | 2004-05-20 | 2007-06-28 | Abb Research Ltd. | Verfahren und System zum Abrufen und Anzeigen technischer Daten für eine Industrieeinrichtung |
| JPWO2006022201A1 (ja) * | 2004-08-25 | 2008-05-08 | 株式会社安川電機 | ロボットの評価システム及び評価方法 |
| US9110456B2 (en) * | 2004-09-08 | 2015-08-18 | Abb Research Ltd. | Robotic machining with a flexible manipulator |
| JP2006159345A (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-22 | Fanuc Ltd | 制御装置 |
| JP4960589B2 (ja) * | 2004-12-08 | 2012-06-27 | 川崎重工業株式会社 | ロボット制御装置およびロボット制御方法 |
| DE102005061618B4 (de) * | 2005-12-21 | 2018-12-27 | Abb Ag | System und Verfahren zur Ausrichtungs- und Lagekontrolle eines Roboterwerkzeugs |
| US8467904B2 (en) * | 2005-12-22 | 2013-06-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Reconstruction, retargetting, tracking, and estimation of pose of articulated systems |
| US7859540B2 (en) | 2005-12-22 | 2010-12-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Reconstruction, retargetting, tracking, and estimation of motion for articulated systems |
| US8065060B2 (en) * | 2006-01-18 | 2011-11-22 | The Board Of Regents Of The University And Community College System On Behalf Of The University Of Nevada | Coordinated joint motion control system with position error correction |
| US8924021B2 (en) * | 2006-04-27 | 2014-12-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Control of robots from human motion descriptors |
| EP3533410B1 (en) * | 2007-01-30 | 2022-04-13 | Auris Health, Inc. | Robotic instrument systems controlled using kinematics and mechanics models |
| JP2009090403A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Fanuc Ltd | ロボット動作範囲設定装置 |
| US8374723B2 (en) * | 2008-12-31 | 2013-02-12 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Obtaining force information in a minimally invasive surgical procedure |
| JP4759660B2 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | ロボットアーム制御用の装置、方法、プログラム及び集積電子回路、並びに、組立ロボット |
| EP2372302A1 (de) | 2010-03-26 | 2011-10-05 | Leica Geosystems AG | Messverfahren für eine oberflächenvermessende Messmaschine |
| WO2012142587A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Irobot Corporation | Method for path generation for an end effector of a robot |
| JP5482742B2 (ja) * | 2011-07-26 | 2014-05-07 | 株式会社安川電機 | ロボットの製造方法 |
| JP5921248B2 (ja) | 2012-02-16 | 2016-05-24 | キヤノン株式会社 | ロボットの制御装置、ロボット、そのプログラム及びその制御方法 |
| US20140148673A1 (en) | 2012-11-28 | 2014-05-29 | Hansen Medical, Inc. | Method of anchoring pullwire directly articulatable region in catheter |
| US9566414B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-02-14 | Hansen Medical, Inc. | Integrated catheter and guide wire controller |
| US10849702B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-12-01 | Auris Health, Inc. | User input devices for controlling manipulation of guidewires and catheters |
| US9283046B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-15 | Hansen Medical, Inc. | User interface for active drive apparatus with finite range of motion |
| US11020016B2 (en) | 2013-05-30 | 2021-06-01 | Auris Health, Inc. | System and method for displaying anatomy and devices on a movable display |
| CN103390101B (zh) * | 2013-07-15 | 2016-08-10 | 哈尔滨工程大学 | 串联形式机器人的逆运动学通用求解方法 |
| EP3243476B1 (en) | 2014-03-24 | 2019-11-06 | Auris Health, Inc. | Systems and devices for catheter driving instinctiveness |
| US9737371B2 (en) | 2014-09-30 | 2017-08-22 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Configurable robotic surgical system with virtual rail and flexible endoscope |
| US10314463B2 (en) | 2014-10-24 | 2019-06-11 | Auris Health, Inc. | Automated endoscope calibration |
| JP6700669B2 (ja) | 2015-04-07 | 2020-05-27 | キヤノン株式会社 | 制御方法、ロボット装置、プログラム、記録媒体、及び物品の製造方法 |
| JP6542629B2 (ja) * | 2015-09-18 | 2019-07-10 | 川崎重工業株式会社 | 加工ツールの位置決め装置及び位置決め方法 |
| KR20180067652A (ko) * | 2015-10-30 | 2018-06-20 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 로봇시스템의 감시장치 |
| US10143526B2 (en) | 2015-11-30 | 2018-12-04 | Auris Health, Inc. | Robot-assisted driving systems and methods |
| CN105856240B (zh) * | 2016-06-14 | 2018-06-12 | 北京邮电大学 | 一种基于投影几何法的单关节故障机械臂模型重构方法 |
| US11037464B2 (en) | 2016-07-21 | 2021-06-15 | Auris Health, Inc. | System with emulator movement tracking for controlling medical devices |
| US9931025B1 (en) | 2016-09-30 | 2018-04-03 | Auris Surgical Robotics, Inc. | Automated calibration of endoscopes with pull wires |
| WO2018109828A1 (ja) * | 2016-12-13 | 2018-06-21 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 作業ロボットの目的位置補正方法 |
| US10244926B2 (en) | 2016-12-28 | 2019-04-02 | Auris Health, Inc. | Detecting endolumenal buckling of flexible instruments |
| WO2018129705A1 (zh) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 确定串联机器人反解结果的方法及装置 |
| WO2018208994A1 (en) | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Auris Health, Inc. | Biopsy apparatus and system |
| JP7130682B2 (ja) | 2017-06-28 | 2022-09-05 | オーリス ヘルス インコーポレイテッド | 器具挿入補償 |
| US10426559B2 (en) | 2017-06-30 | 2019-10-01 | Auris Health, Inc. | Systems and methods for medical instrument compression compensation |
| US10145747B1 (en) | 2017-10-10 | 2018-12-04 | Auris Health, Inc. | Detection of undesirable forces on a surgical robotic arm |
| JP7362610B2 (ja) | 2017-12-06 | 2023-10-17 | オーリス ヘルス インコーポレイテッド | コマンド指示されていない器具の回動を修正するシステムおよび方法 |
| WO2019113391A1 (en) | 2017-12-08 | 2019-06-13 | Auris Health, Inc. | System and method for medical instrument navigation and targeting |
| EP3684562A4 (en) | 2017-12-14 | 2021-06-30 | Auris Health, Inc. | SYSTEM AND METHOD OF ESTIMATING THE LOCATION OF AN INSTRUMENT |
| KR20240118200A (ko) | 2018-02-13 | 2024-08-02 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 의료 기구를 구동시키기 위한 시스템 및 방법 |
| WO2019222495A1 (en) | 2018-05-18 | 2019-11-21 | Auris Health, Inc. | Controllers for robotically-enabled teleoperated systems |
| CN109079850B (zh) * | 2018-08-16 | 2020-01-07 | 居鹤华 | 基于轴不变量多轴机器人d-h系及d-h参数确定方法 |
| CN112804959A (zh) | 2018-09-28 | 2021-05-14 | 奥瑞斯健康公司 | 用于伴随内窥镜和经皮医学规程的机器人系统和方法 |
| KR20210073542A (ko) | 2018-09-28 | 2021-06-18 | 아우리스 헬스, 인코포레이티드 | 의료 기구를 도킹시키기 위한 시스템 및 방법 |
| WO2020246171A1 (ja) * | 2019-06-04 | 2020-12-10 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボットの制御方法 |
| CN110434851B (zh) * | 2019-06-24 | 2020-11-27 | 浙江工业大学 | 一种5自由度机械臂逆运动学求解方法 |
| CN114025700A (zh) | 2019-06-28 | 2022-02-08 | 奥瑞斯健康公司 | 控制台叠加以及其使用方法 |
| WO2021137108A1 (en) | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Auris Health, Inc. | Alignment interfaces for percutaneous access |
| CN114901192A (zh) | 2019-12-31 | 2022-08-12 | 奥瑞斯健康公司 | 用于经皮进入的对准技术 |
| WO2021137072A1 (en) | 2019-12-31 | 2021-07-08 | Auris Health, Inc. | Anatomical feature identification and targeting |
| CN111958602B (zh) * | 2020-08-20 | 2022-05-20 | 华中科技大学 | 一种手腕偏置型6轴机器人实时逆解算法 |
| US20220105627A1 (en) * | 2020-10-05 | 2022-04-07 | Autodesk, Inc. | Singularity-free kinematic parameterization of soft robot manipulators |
| CN114454155A (zh) * | 2020-11-10 | 2022-05-10 | 广东博智林机器人有限公司 | 机器人控制方法、装置、计算机设备、介质及机器人 |
| US12097619B2 (en) | 2022-09-26 | 2024-09-24 | Fanuc Corporation | Predictive control method for torque-rate control and vibration suppression |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710884A (en) * | 1984-12-19 | 1987-12-01 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Device for compensating for deflection in a pliable positioning apparatus |
| JPS62242201A (ja) | 1986-04-15 | 1987-10-22 | Hitachi Ltd | 産業用ロボツトの制御方法 |
| US4857816A (en) * | 1987-02-05 | 1989-08-15 | Joseph Rogozinski | Precise positioning apparatus |
| JPH04233602A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Fanuc Ltd | ロボットのたわみ補正方法及びたわみ認識方法 |
| JPH0643918A (ja) | 1992-05-27 | 1994-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | 絶対位置決め誤差補正装置 |
| KR0167021B1 (ko) * | 1993-03-15 | 1999-02-01 | 카타다 테쯔야 | 자동연삭장치 |
| JPH06348322A (ja) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Fanuc Ltd | ロボットのオフライン教示方法 |
| JPH07261821A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-13 | Fanuc Ltd | 負荷による撓みを考慮したロボット軌道計画方法 |
| US5619111A (en) * | 1995-01-20 | 1997-04-08 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Motor control system for controlling the operations of a plurality of servo motors |
| US5742143A (en) * | 1995-01-20 | 1998-04-21 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Motor control system with selectively operated A/D convertor |
| JP3120028B2 (ja) * | 1995-11-02 | 2000-12-25 | 株式会社神戸製鋼所 | リンク機構を有する機械の制御方法 |
| JPH09277045A (ja) * | 1996-04-12 | 1997-10-28 | Fanuc Ltd | 多層盛り溶接における制御方法 |
| JPH10203527A (ja) * | 1997-01-20 | 1998-08-04 | Nippon Paper Ind Co Ltd | 易開封性紙容器 |
| US6035242A (en) * | 1997-07-07 | 2000-03-07 | Amada Metrecs Company, Limited | Bending simulation method |
| JPH1177572A (ja) | 1997-08-30 | 1999-03-23 | Toyoda Mach Works Ltd | ロボット制御装置 |
| JP3215086B2 (ja) * | 1998-07-09 | 2001-10-02 | ファナック株式会社 | ロボット制御装置 |
-
2001
- 2001-04-16 JP JP2001116693A patent/JP3808321B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-04-16 US US10/122,218 patent/US6826450B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-16 EP EP02252685A patent/EP1250986A3/en not_active Ceased
Cited By (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264135A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JP4707306B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2011-06-22 | 株式会社小坂研究所 | 多関節型座標測定装置 |
| JP2007502984A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 携帯可能な座標測定装置の操作者に感覚フィードバックを提供する方法および装置 |
| JP2007502982A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 可搬型座標計測機における計測精度向上方法 |
| JP2007502985A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 改良版可搬型座標計測機 |
| US8406921B2 (en) | 2009-07-08 | 2013-03-26 | Kuka Roboter Gmbh | Method and device for controlling a manipulator |
| JP2014524359A (ja) * | 2011-08-24 | 2014-09-22 | デュール システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ロボット制御方法 |
| JP2015100871A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 株式会社ミツトヨ | アーム型三次元測定機及びアーム型三次元測定機における撓み補正方法 |
| US11806875B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-11-07 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Disturbance compensation in computer-assisted devices |
| US11413103B2 (en) | 2014-10-27 | 2022-08-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for monitoring control points during reactive motion |
| US11672618B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-06-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table motion |
| US11576737B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-02-14 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table |
| US11737842B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-08-29 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for monitoring control points during reactive motion |
| JP7176037B2 (ja) | 2014-10-27 | 2022-11-21 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 器具外乱補償のためのシステム及び方法 |
| US11419687B2 (en) | 2014-10-27 | 2022-08-23 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table motion |
| US11759265B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-09-19 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for registering to a table |
| US12064201B2 (en) | 2014-10-27 | 2024-08-20 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for monitoring control points during reactive motion |
| JP2021130003A (ja) * | 2014-10-27 | 2021-09-09 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | 器具外乱補償のためのシステム及び方法 |
| US11684448B2 (en) | 2014-10-27 | 2023-06-27 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Device with active brake release control |
| US12035987B2 (en) | 2014-10-27 | 2024-07-16 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table motion |
| US11896326B2 (en) | 2014-10-27 | 2024-02-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | System and method for integrated surgical table |
| DE102016008866A1 (de) | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Fanuc Corporation | Robotersteuervorrichtung mit Kompensation elastischer Deformation eines Stützkörpers |
| DE102016009436B4 (de) * | 2015-08-10 | 2018-10-04 | Fanuc Corporation | Robotersteuerung, die ein Rütteln einer Werkzeugspitze bei einem Roboter verhindert, der mit einer Verfahrachse ausgestattet ist |
| WO2017026045A1 (ja) * | 2015-08-10 | 2017-02-16 | 富士通株式会社 | ハンド力覚計測装置、ハンド力覚計測方法、及びハンド力覚計測プログラム |
| JPWO2017026045A1 (ja) * | 2015-08-10 | 2018-04-26 | 富士通株式会社 | ハンド力覚計測装置、ハンド力覚計測方法、及びハンド力覚計測プログラム |
| US9827673B2 (en) | 2015-08-10 | 2017-11-28 | Fanuc Corporation | Robot controller inhibiting shaking of tool tip in robot equipped with travel axis |
| DE102016009436A1 (de) | 2015-08-10 | 2017-02-16 | Fanuc Corporation | Robotersteuerung, die ein Rütteln einer Werkzeugspitze bei einem Roboter verhindert, der mit einer Verfahrachse ausgestattet ist |
| DE102016116811B4 (de) | 2015-09-15 | 2019-07-11 | Fanuc Corporation | Auslenkungsmesssystem zum Messen der Auslenkung eines Gelenkroboters |
| US9956686B2 (en) | 2015-09-15 | 2018-05-01 | Fanuc Corporation | Deflection measurement system for measuring deflection of articulated robot |
| DE102016116811A1 (de) | 2015-09-15 | 2017-03-16 | Fanuc Corporation | Auslenkungsmesssystem zum Messen der Auslenkung eines Gelenkroboters |
| DE102017222706B4 (de) * | 2016-12-16 | 2019-11-07 | Fanuc Corporation | Programmierhandgerät und damit versehenes Robotersystem |
| US10513039B2 (en) | 2016-12-16 | 2019-12-24 | Fanuc Corporation | Teach pendant and robot system provided with the same |
| JP6998514B2 (ja) | 2017-07-11 | 2022-01-18 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御装置 |
| JPWO2019012942A1 (ja) * | 2017-07-11 | 2020-05-07 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御装置 |
| WO2019012942A1 (ja) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ロボット制御装置 |
| CN111319034A (zh) * | 2018-12-14 | 2020-06-23 | 日本电产株式会社 | 校准装置以及校准方法 |
| US11548148B2 (en) | 2019-01-31 | 2023-01-10 | Fanuc Corporation | Robot control device |
| DE112021004276T5 (de) | 2020-10-06 | 2023-08-03 | Fanuc Corporation | Rechner für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs,berechnungssystem für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs und berechnungsverfahren für ausmass einer verformung eines roboterwerkzeugs |
| DE112021004704T5 (de) | 2020-12-16 | 2023-06-29 | Fanuc Corporation | Befehlswert-Korrekturvorrichtung und Robotersystem |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1250986A2 (en) | 2002-10-23 |
| US6826450B2 (en) | 2004-11-30 |
| EP1250986A3 (en) | 2006-05-17 |
| US20020173878A1 (en) | 2002-11-21 |
| JP3808321B2 (ja) | 2006-08-09 |
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