JPH05345286A

JPH05345286A - ロボットの手動送り方法

Info

Publication number: JPH05345286A
Application number: JP4181576A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Terada; 知之寺田; Koji Umihori; 弘次海堀
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1993-12-27
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JP2785086B2; DE69316175D1; KR970005622B1; EP0601199B1; EP0601199A4; US5485389A; DE69316175T2; EP0601199A1; WO1993025356A1

Abstract

(57)【要約】【目的】多数のロボットを密集配備した場合であって
も、各ロボットの教示操作を効率良く安全に行うことの
できる手動送り方法を提供すること。【構成】コントローラＢに手動送り指令が入力されて
いる間、ロボットＡ１，Ａ２に定義された特徴点Ｐｉ，
Ｑｊの現在位置座標を逐次シミュレーションしてＲＡＭ
に更新記憶する。指標ｉおよびｊの値を更新して特徴点
Ｐｉ（ｉ＝１〜最終値）と特徴点Ｑｊ（ｊ＝１〜最終
値）との間の距離Ｒを順次求め、より小さな特徴点間距
離Ｒが算出される度にその値を最短距離記憶レジスタＲ
min.に更新記憶してロボットＡ１，Ａ２間の最短距離を
算出する（Ｓ１〜Ｓ１２）。最短距離Ｒmin.の値の大小
に応じて実際の手動送り速度Ｖを増減することにより
（Ｓ１３〜Ｓ１４）、衝突発生の際のダメージを防止す
る一方、ロボット間距離に余裕があれば送り速度を速く
して教示操作の効率化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの手動送り方
法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】教示操作のためにロボットを手動送りす
る方法としては、教示操作盤等のオーバーライドキーを
操作して送り速度を選択した後、各軸の手動送りキーに
よりロボットの各軸を個別に、または、連動させて駆動
するのものが知られており、また、教示操作で発生する
ロボットの衝突等に対処する安全策として、教示操作モ
ードで選択できるオーバーライドの上限値を予め設定さ
れた許容値の範囲にクランプするものが知られている。
そして、実際の教示操作では、教示操作の対象となるロ
ボットの周辺に障害物が存在しないような場合において
はオーバーライド値を選択可能な範囲で大きく設定する
ことにより手動送り速度を高速化し、また、教示操作の
対象となるロボットの近くに障害物が存在する場合、お
よび、ロボットの手動送りによってロボットが障害物に
接近したような場合では、オーバーライド値を小さく設
定することにより手動送り速度を低速化して、教示操作
の効率化と衝突発生時の安全対策とを同時に達成するよ
うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では作業
空間の節約等のために多数のロボットを密集配備するこ
とが一般的に行われ、これに伴って、ロボットとロボッ
トが相互に干渉するような状態で個々のロボットの教示
操作を行う必要も生じてきた。このような場合、教示操
作の対象となるロボットから見ると、その周辺に配備さ
れているロボットは全て障害物となり得る。特に、複数
のロボットを同時に教示操作するとき、あるロボットの
教示操作を開始した後に一旦これを中断し、別のロボッ
トの教示操作を行ってから再び前者のロボットの教示操
作を再開したりするような場合では、前者のロボットの
教示操作を一旦中断した時点における各ロボットの位置
関係と再び前者のロボットの教示操作を再開した時点に
おける各ロボットの位置関係、即ち、教示操作の対象と
なるロボットと障害物となるロボットとの距離が様々に
変化する。従って、効率良く安全に教示操作を進めよう
とすれば、あるロボットの位置姿勢を変化させる毎に次
の教示操作対象となるロボットのオーバーライド値を再
設定しなければならないが、再設定操作自体が繁雑とな
るため、結果的に教示操作全体の作業効率が低下する場
合がある。かといって、選択可能なオーバーライド値を
低い値にクランプしてしまえば、教示操作の対象となる
ロボットの周辺に余裕がある場合でも高速の教示操作を
行うことができず、また、周囲の状況を無視して高速送
りのためのオーバーライド値を選択したままの状態で教
示操作を行えば、不用意な衝突を生じさせた場合のロボ
ットのダメージが大きくなって危険である。

【０００４】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
欠点を解消し、多数のロボットを密集配備した場合であ
っても面倒な設定操作を必要とすることなく、各ロボッ
トの教示操作を効率良く安全に行うことのできるロボッ
トの手動送り方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のロボットの手動
送り方法は、ロボットの制御装置により手動送り指令の
入力されたロボットと他のロボットの現在位置姿勢とに
基いてロボット間の最短距離を自動的に求め、前記最短
距離が短いほどロボットの制御装置により送り速度を自
動的に低速にしてロボットを手動送りすることにより前
記目的を達成した。また、求めた最短距離が設定距離以
下のときにのみ実際の手動送り速度を指令手動送り速度
よりも低速にすることにより、ロボット間の距離に余裕
がある場合には高速の手動送り操作を行えるようにし
た。

【０００６】

【作用】教示操作等のための手動送り指令をロボットに
入力すると、ロボットの制御装置は手動送り指令の入力
されたロボットと他のロボットの現在位置姿勢に基いて
ロボット間の最短距離を求め、この最短距離が短いほど
手動送り速度を低速にしてロボットを手動送りする。手
動送り指令の入力されたロボット、即ち、教示操作の対
象となっているロボットと他のロボットの現在位置姿勢
に基いて制御装置が自動的にロボット間の最短距離を求
め、この最短距離が短いほど教示操作の対象となるロボ
ットの送り速度を低速にして手動送りを行うようにした
から、ロボットの位置姿勢変化によってロボット間の距
離が変化した場合でも教示操作の対象となるロボットの
送り速度をオペレータが再設定する必要がなく、しか
も、常に安全かつ効率の良い速度でロボットが手動送り
されるから、教示操作の高速化と安全性の確保が高い次
元で両立される。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は２台の産業用ロボットＡ１，Ａ２を相互に
干渉する可能性のある領域に配備し、ライン上の自動車
ボディＤにスポット溶接を施す場合の例を示す斜視図で
ある。産業用ロボットＡ１，Ａ２の各々は、概略におい
て、床面に固定されたベースＥ１，Ｅ２、ベースＥ１，
Ｅ２に取り付けられて垂直軸の回りに回転するショルダ
ーＧ１，Ｇ２、ショルダーＧ１，Ｇ２に取り付けられて
垂直面内で揺動するアームＨ１，Ｈ２、アームＨ１，Ｈ
２の先端に取り付けられて垂直面内で揺動するフォアア
ームＪ１，Ｊ２、２つの回転自由度を有してフォアアー
ムＪ１，Ｊ２の先端に取り付けられ任意の姿勢変化が可
能なリストＫ１，Ｋ２、および、各関節部を駆動するた
めのサーボモータＭａ１〜Ｍｃ１，Ｍａ２〜Ｍｃ２等に
よって構成されている。ショルダーＧ１，Ｇ２、アーム
Ｈ１，Ｈ２、フォアアームＪ１，Ｊ２、リストＫ１，Ｋ
２の各々は各ロボットＡ１，Ａ２のリンクであり、ま
た、リストＫ１，Ｋ２の各々にはエフェクタとしてのス
ポット溶接器Ｕ１，Ｕ２が装着されている。

【０００８】各産業用ロボットＡ１，Ａ２は単一の制御
装置（以下、ロボットコントローラという）Ｂにより各
々独立または協調して駆動制御されるようになってお
り、また、ロボットコントローラＢには、産業用ロボッ
トＡ１，Ａ２に教示操作や手動送り操作を行ったりする
ための教示操作盤Ｗがコード接続されて着脱自在に載置
されている。ロボットコントローラＢは、制御手段とし
てのＣＰＵや、産業用ロボットＡ１，Ａ２のための駆動
制御プログラムを格納したＲＯＭ、および、教示データ
やシミュレーションデータ等を記憶するための不揮発性
ＲＡＭや、ロボット接続用のインターフェイス等を備え
た通常のロボットコントローラであって、その一般的な
構成や機能に関しては既に周知である。以下、前述の構
成を参照して本発明の方法を適用した幾つかの実施例に
ついて説明する。

【０００９】まず、特徴点の現在位置座標に基いてロボ
ット間の最短距離を算出することによって教示操作の対
象となるロボットの手動送り速度を決定するようにした
実施例について説明する。この場合、産業用ロボットＡ
１の各リンクであるショルダーＧ１，アームＨ１，フォ
アアームＪ１，リストＫ１、および、サーボモータＭａ
１，Ｍｂ１，Ｍｃ１と、エフェクタであるスポット溶接
器Ｕ１上に幾つかの特徴点Ｐｉ（ｉ＝１〜任意の最終
値）を定義し、また、産業用ロボットＡ２の各リンクで
あるショルダーＧ２，アームＨ２，フォアアームＪ２，
リストＫ２、および、サーボモータＭａ２，Ｍｂ２，Ｍ
ｃ２と、エフェクタであるスポット溶接器Ｕ２上に幾つ
かの特徴点Ｑｊ（ｊ＝１〜任意の最終値）を定義して、
産業用ロボットＡ１，Ａ２の形状データとしてロボット
コントローラＢの不揮発性ＲＡＭに記憶させておき、周
知のシミュレーション機能により、産業用ロボットＡ
１，Ａ２の各々の現在位置姿勢に基いて各々の特徴点Ｐ
ｉ，Ｑｊの現在位置座標の全てを、例えば軸補間周期毎
に算出し、ロボットコントローラＢの不揮発性ＲＡＭに
更新記憶させるようにしておく。なお、特徴点Ｐｉ，Ｑ
ｊを定義する位置は産業用ロボットＡ１，Ａ２の各リン
クやサーボモータ等の突出部材およびエフェクタの輪郭
形状を端的に示す位置が望ましく、例えば、各リンクや
サーボモータおよびエフェクタの両端部や両側部とす
る。

【００１０】図２は、オペレータが教示操作盤Ｗを操作
して産業用ロボットＡ１またはＡ２に手動送り指令を入
力している間にロボットコントローラＢのＣＰＵが所定
周期毎に繰り返し実行する「手動送り処理」の概略を示
すフローチャートであり、この処理のためのプログラム
はロボットコントローラＢのＲＯＭに駆動制御プログラ
ムの一部として格納されている。

【００１１】教示操作盤Ｗからの手動送り指令を検出し
たＣＰＵは、まず、最短距離記憶レジスタＲmin.にシス
テムが許容する設定可能最大値を初期設定して検索指標
ｉの値を“０”に初期化した後（ステップＳ１，ステッ
プＳ２）、該指標ｉを“１”インクリメントして検索指
標ｊの値を“０”に初期化する（ステップＳ３，ステッ
プＳ４）。次いで、ＣＰＵは検索指標ｉの値に基いて産
業用ロボットＡ１の第ｉ番目の特徴点Ｐｉの現在位置座
標を不揮発性ＲＡＭから読み込んで一時記憶すると共に
検索指標ｊを“１”インクリメントし（ステップＳ５，
ステップＳ６）、該指標ｊの値に基いて産業用ロボット
Ａ２の第ｊ番目の特徴点Ｑｊの現在位置座標を不揮発性
ＲＡＭから読み込み（ステップＳ７）、特徴点Ｐｉおよ
びＱｊの現在位置座標に基いて特徴点ＰｉとＱｊとの間
の距離を算出して特徴点間距離記憶レジスタＲに一時記
憶する（ステップＳ８）。

【００１２】次いで、ＣＰＵは最短距離記憶レジスタＲ
min.の値と特徴点間距離記憶レジスタＲの値の大小関係
を比較し（ステップＳ９）、特徴点間距離記憶レジスタ
Ｒの値が最短距離記憶レジスタＲmin.の値よりも小さけ
れば特徴点間距離記憶レジスタＲの値を最短距離記憶レ
ジスタＲmin.に再設定し（ステップＳ１０）、また、特
徴点間距離記憶レジスタＲの値が最短距離記憶レジスタ
Ｒmin.の値よりも小さくなければ最短距離記憶レジスタ
Ｒmin.の値をそのまま保持する。なお、この段階では最
短距離記憶レジスタＲmin.にシステムが許容する設定可
能最大値が記憶されているから、ステップＳ９の判別結
果は真となり、最短距離記憶レジスタＲmin.に特徴点間
距離記憶レジスタＲの値、即ち、産業用ロボットＡ１の
特徴点Ｐ１と産業用ロボットＡ２の特徴点Ｑ１との間の
距離が記憶されることとなる。

【００１３】次いで、ＣＰＵは検索指標ｊの値が最終値
に達したか否かを判別するが（ステップＳ１１）、達し
ていなければ、以下、ステップＳ１１の判別結果が真と
なるまでの間、ステップＳ６〜ステップＳ９とステップ
１１もしくはステップＳ６〜ステップＳ１１までのルー
プ状の処理を繰り返し実行し、産業用ロボットＡ１の特
徴点Ｐ１と産業用ロボットＡ２の特徴点Ｑｊ〔ｊ＝２〜
最終値〕との間の距離を全て算出し、最短距離記憶レジ
スタＲmin.の現在値よりも小さな値の特徴点間距離が算
出される毎に、その値を最短距離記憶レジスタＲmin.に
更新して保存する。このような処理を繰り返し実行する
間にステップＳ１１の判別結果が真となると、ＣＰＵ
は、検索指標ｉの値が最終値に達したか否かを判別する
が（ステップＳ１２）、達していなければ、以下、ステ
ップＳ１２の判別結果が真となるまでの間、前述のルー
プ状の処理とステップＳ１２の判別処理を繰り返し実行
し、産業用ロボットＡ１の特徴点Ｐｉ〔ｉ＝２〜最終
値〕と産業用ロボットＡ２の特徴点Ｑｊ〔ｊ＝１〜最終
値〕との間の距離を全て算出し、最短距離記憶レジスタ
Ｒmin.の現在値よりも小さな値の特徴点間距離が算出さ
れる毎に、その値を最短距離記憶レジスタＲmin.に更新
して保存する。

【００１４】従って、ステップＳ１２の判別結果が真と
なった段階では、産業用ロボットＡ１およびスポット溶
接器Ｕ１の特徴点Ｐｉ〔ｉ＝１〜最終値〕と産業用ロボ
ットＡ２およびスポット溶接器Ｕ２の特徴点Ｑｊ〔ｊ＝
１〜最終値〕との関係において最も接近した２点間の距
離、即ち、ロボット間の最短距離が最短距離記憶レジス
タＲmin.に保存されることとなる。

【００１５】以上の処理により現時点におけるロボット
間の最短距離Ｒmin.を算出したＣＰＵは、最短距離Ｒmi
n.と予めプログラム設定された係数算出のための関数式
ｆに基いて係数ｆ（Ｒmin.）を算出し、この係数ｆ（Ｒ
min.）を不揮発性ＲＡＭに記憶されている手動送り速度
の設定値Ｖ０に乗じて送り速度Ｖ０・ｆ（Ｒmin.）＝Ｖ
を求め（ステップＳ１３）、教示操作盤Ｗで指定された
産業用ロボットＡ１またはＡ２の各軸に１周期分のパル
ス分配を実行して送り速度Ｖでの手動送りを実行すると
共に（ステップＳ１４）、前述のシミュレーション機能
により産業用ロボットＡ１，Ａ２の各々の現在位置姿勢
に基いて特徴点Ｐｉ，Ｑｊの現在位置座標の全てを算出
し、ロボットコントローラＢの不揮発性ＲＡＭに更新記
憶する。図３はＲＯＭにプログラム設定された係数算出
のための関数式ｆの一例を示す図で、この関数式ｆはオ
ーバーライド値１００％を漸近線とし、最短距離Ｒmin.
の減少に伴って係数ｆ（Ｒmin.）の値が加速度的に減少
する対数関数状の単調増加関数であって、Ｒmin.の値が
“０”となっても係数（Ｒmin.）の値はオーバーライド
値１０％前後に保持されている。

【００１６】このようにして１周期分の「手動送り処
理」を終了したＣＰＵは、オペレータ操作に基く教示操
作盤Ｗからの手動送り指令が検出されなくなるまでの
間、前述の「手動送り処理」を繰り返し実行し、産業用
ロボットＡ１，Ａ２間の最短距離Ｒmin.の値が小さくな
れば図３の関数式ｆに基いて手動送り速度Ｖを自動的に
低速化して衝突発生時のダメージを未然に防止し、ま
た、産業用ロボットＡ１，Ａ２間の最短距離Ｒmin.の値
が大きくなって接触や衝突の心配がなくなれば、図３の
関数式ｆに基いて手動送り速度Ｖを自動的に高速化して
効率良く手動送りを行う。従って、従来のように産業用
ロボットＡ１，Ａ２間の位置関係が変化する毎にオペレ
ータが安全性や作業効率等を考慮してオーバーライド値
を一々切り替える必要はなく、作業効率が各段に向上す
る。例えば、産業用ロボットＡ１およびＡ２を共に教示
モードとして２つのロボットの教示操作を行うときに、
最初に産業用ロボットＡ１の位置姿勢を手動送りで変化
させて産業用ロボットＡ２に接近させた状態で産業用ロ
ボットＡ１に位置決め位置を教示してから産業用ロボッ
トＡ２を手動送りして産業用ロボットＡ１に接近させ、
再び、産業用ロボットＡ１に手動送りを施すような場
合、新たに産業用ロボットＡ１の手動送りを開始する段
階では最初に産業用ロボットＡ１に位置決め位置を教示
したときに比べて産業用ロボットＡ１−Ａ２間の距離が
接近しているので、ロボットの接触や衝突を回避するた
めには産業用ロボットＡ１の送り速度を小さな値に再設
定してから送り操作を開始する必要がある。従来このよ
うな再設定操作を行うためにはオペレータが教示操作盤
Ｗを手動操作して送り速度の基準値となる設定値Ｖ０の
新たな値を選択し、この値を不揮発性ＲＡＭに改めて設
定しなければならなかったが、本実施例では手動送り操
作により産業用ロボットＡ１，Ａ２の位置姿勢が変化す
る毎に前述の「手動送り処理」で手動送り速度Ｖが自動
的に再設定されるので、オーバーライド値の再設定等と
いった煩わしさは全くない。なお、手動送り速度の指令
値となる設定値Ｖ０はシステムパラメータとして不揮発
性ＲＡＭに予め設定されているが、従来と同様、教示操
作盤Ｗからの指令により任意に設定変更することができ
る。

【００１７】この実施例では、産業用ロボットＡ１，Ａ
２の各リンクやサーボモータ等の突出部材およびエフェ
クタの輪郭形状を端的に示す位置に一定の安全を見込ん
で幾つかの特徴点Ｐｉ，Ｑｊを定義しているので、産業
用ロボットＡ１，Ａ２間の最短距離Ｒmin.の値が“０”
となって計算上で接触または衝突状態と見做された場合
であっても、実際には産業用ロボットＡ１，Ａ２間に一
定の間隙がある場合もある。最短距離Ｒmin.の計算値が
“０”となった状態でも図３に示されるように係数ｆ
（Ｒmin.）の値はオーバーライド値１０％前後に保持さ
れているので、この状態から産業用ロボットＡ１，Ａ２
を微小速度Ｖで手動送りし、産業用ロボットＡ１，Ａ２
を更に接近させた状態で教示操作を行うことも可能であ
る。この場合、実際の手動送り速度Ｖは極めて小さな値
となっているから産業用ロボットＡ１，Ａ２が実際に接
触したり衝突したりしてもダメージを生じることはな
い。

【００１８】また、前述の実施例のように係数算出のた
めの関数式ｆをプログラム設定して係数ｆ（Ｒmin.）を
算出する代わりに、最短距離Ｒmin.の値、即ち、図３の
横軸を一定の刻み幅で分割し、その各々に対応して係数
ｆ（Ｒmin.）の値を記憶させたファイルをＲＯＭに記憶
しておいて、前述の「手動送り処理」で最短距離記憶レ
ジスタに最終的に保存された最短距離Ｒmin.が属する刻
み幅の区分をステップＳ１３の処理で検索し、これに対
応する係数ｆ（Ｒmin.）の値を検出して係数として用い
るようにしても良い。

【００１９】また、最短距離Ｒmin.の値が設定距離ｄ以
下のときにのみ実際の手動送り速度Ｖを手動送り速度の
設定値Ｖ０よりも低速にする場合には、図３に示される
ような関数式ｆに代えて図４に示されるような関数式ｆ
を用いる。図４の関数式ｆはＲmin.≦ｄの範囲を短調増
加の線形関数ｇで構成され、かつ、ｄ＜Ｒmin.の範囲を
構成する関数ｇ′はｆ（Ｒmin.）の値が常に一定（オー
バーライド１００％）である。そこで、このような関数
式ｆを用いる場合は、前述の「手動送り処理」における
ステップＳ１３の処理で、まず、最短距離Ｒmin.と設定
距離ｄとの大小関係を比較し、Ｒmin.≦ｄの場合には短
調増加の線形関数の式ｇで係数ｆ（Ｒmin.）の値を算出
する一方、ｄ＜Ｒmin.となった場合には係数ｆ（Ｒmi
n.）としてオーバーライド１００％を無条件に出力し、
Ｖ０・ｆ（Ｒmin.）＝Ｖの演算式を実行するようにす
る。この処理をファイルを用いて行うことも前述の場合
と同様に可能である。

【００２０】以上、産業用ロボットＡ１，Ａ２の各リン
クやサーボモータ等の突出部材およびエフェクタＵ１，
Ｕ２に幾つかの特徴点Ｐｉ，Ｑｊを定義して「手動送り
処理」を実施する場合を例に取って説明したが、産業用
ロボットＡ１，Ａ２やエフェクタＵ１，Ｕ２の輪郭形状
を単純形状のソリッドモデル、例えば、球，円柱，直方
体やその組み合わせに近似して産業用ロボットＡ１，Ａ
２間の最短距離Ｒmin.を算出したり、また、産業用ロボ
ットＡ１，Ａ２およびエフェクタＵ１，Ｕ２の形状をB-
repsやCSG 等の完全な形の形状データに変換して前述の
シミュレーション機能で各部の厳密な現在位置姿勢を得
ることによって産業用ロボットＡ１，Ａ２間の最短距離
Ｒmin.を算出することも可能である。この場合、産業用
ロボットＡ１，Ａ２やエフェクタＵ１，Ｕ２の形状を示
すデータは大幅に増大することとなるが、最短距離Ｒmi
n.を算出するためのアルゴリズム自体は前述の「手動送
り処理」におけるステップＳ１〜ステップＳ１２までの
処理と同様である。B-repsやCSG 等の形状データで産業
用ロボットＡ１，Ａ２やエフェクタＵ１，Ｕ２の位置姿
勢を算出する場合には最短距離Ｒmin.の計算結果が実際
の位置姿勢と良く一致し、最短距離Ｒmin.の計算結果が
“０”となったときには特徴点を用いて計算を行った場
合に比べて産業用ロボットＡ１，Ａ２が更に接近するこ
とになるので、Ｒmin.の計算結果が“０”のときのｆ
（Ｒmin.）の値が更に小さな値となるように関数式を設
定し、衝突発生時のダメージを小さくするようにする。

【００２１】更に、図５に示されるように単一のロボッ
トコントローラＢで３台以上の産業用ロボットＡ１，Ａ
２・・・Ａｎを駆動制御する場合も、前述の「手動送り
処理」と略同等のアルゴリズムを有する図９および図１
０に示すような「手動送り処理」の処理操作で各産業用
ロボットの手動送り速度を自動的に調整することができ
る。以下、図９および図１０のフローチャートを参照し
て３台以上の産業用ロボットＡ１，Ａ２・・・Ａｎを駆
動制御する場合の処理動作を簡単に説明する。また、こ
の実施例においてはロボットコントローラＢの不揮発性
ＲＡＭに図１１に示されるようなファイルが設けられて
おり、ユーザーがロボットの設置を完了した時点で、産
業用ロボットＡ１，Ａ２・・・Ａｎの各々のコード番号
に対応して干渉対象となるロボットのコード番号を設定
できるようになっている。

【００２２】教示操作盤Ｗからの手動送り指令を検出し
たＣＰＵは、まず、最短距離記憶レジスタＲmin.にシス
テムが許容する設定可能最大値を初期設定して検索指標
ｉの値を“０”に初期化した後（ステップＴ１，ステッ
プＴ２）、該指標ｉを“１”インクリメントする（ステ
ップＴ３）。次いで、ＣＰＵは検索指標ｉの値に基いて
現時点で手動送り指令を入力されている産業用ロボット
Ａｍ（ｍ＝１〜ｎのいずれか）の第ｉ番目の特徴点Ｐｉ
の現在位置座標を不揮発性ＲＡＭから読み込んで一時記
憶すると共に（ステップＴ４）、ロボット検索指標ｋお
よび検索指標ｊの値を“０”に初期化し（ステップＴ
５，ステップＴ６）、ロボット検索指標ｋを“１”イン
クリメントして（ステップＴ７）、該指標ｋの値がｍと
一致するか否か、即ち、特徴点の現在位置座標データの
読み込み対象となっている産業用ロボットＡｋが現時点
で手動送り指令を入力されている産業用ロボットＡｍそ
れ自体であるか否かを判別する（ステップＴ８）。そし
て、ステップＴ８の判別結果が偽となり、データの読み
込み対象となっている産業用ロボットＡｋが手動送り対
象の産業用ロボットＡｍでないことが確認されると、Ｃ
ＰＵは、更に、データの読み込み対象となっている産業
用ロボットＡｋが手動送り対象の産業用ロボットＡｍと
干渉する可能性のあるロボットであるか否かを判別する
こととなる（ステップＴ９）。即ち、データの読み込み
対象となっている産業用ロボットＡｋが現時点で手動送
りの対象となっている産業用ロボットＡｍに対応して図
１１のファイル手段に記憶されていればステップＴ９の
判別結果は真、それ以外の場合は偽である。

【００２３】そして、ステップＴ８の判別結果が偽とな
って、かつ、ステップＴ９の判別結果が真となった場合
においてのみ、ＣＰＵは、前述の「手動送り処理」にお
けるステップＳ６〜ステップＳ１１の処理と同様にして
ステップＴ１０〜ステップＴ１５までのループ状の処理
を繰り返し実行し、現時点で手動送り指令を入力されて
いる産業用ロボットＡｍおよびスポット溶接器Ｕｍの特
徴点Ｐｉ〔ｉ＝１〕と産業用ロボットＡｋおよびスポッ
ト溶接器Ｕｋの特徴点Ｑｊ〔ｊ＝１〜最終値〕との関係
において最も接近した２点間の距離、即ち、産業用ロボ
ットＡｍおよびスポット溶接器Ｕｍの特徴点Ｐｉ〔ｉ＝
１〕から最も近い位置にある産業用ロボットＡｋおよび
スポット溶接器Ｕｋの特徴点までの距離を最短距離記憶
レジスタＲmin.に保存する。

【００２４】次いで、ＣＰＵは、ロボット検索指標ｋの
値がロボット総数ｎに達しているか否かを判別するが
（ステップＴ１６）、達していなければ再びステップＴ
６の処理に復帰し、ロボット検索指標ｋの値がロボット
総数ｎに達するまでの間、前述と同様の処理を繰り返し
実行して、産業用ロボットＡｍの干渉対象となる全ての
ロボットの全ての特徴点に対し、現時点で手動送り指令
を入力されている産業用ロボットＡｍおよびスポット溶
接器Ｕｍの特徴点Ｐｉ〔ｉ＝１〕までの距離を算出し、
その最小値を最短距離記憶レジスタＲmim.に保存する。
なお、ステップＴ８の判別結果が真となった場合もしく
はステップＴ９の判別結果が偽となった場合にはステッ
プＴ１０〜ステップＴ１５までの処理を非実行とし、産
業用ロボットＡｍ自体の特徴点が重複して計算されるこ
とにより特徴点間距離が“０”となるのを防止すると共
に、産業用ロボットＡｍに干渉する可能性のないロボッ
トに対して最短距離を求めるといった時間の無駄を排除
する。

【００２５】そして、このような処理を繰り返し実行す
る間にステップＴ１６の判別結果が真となってロボット
検索指標ｋの値がロボット総数ｎに達すると、最短距離
記憶レジスタＲmim.には、現時点で手動送り指令を入力
されている産業用ロボットＡｍおよびスポット溶接器Ｕ
ｍの特徴点Ｐｉ〔ｉ＝１〕から最も近い位置に位置する
産業用ロボットの特徴点までの距離が記憶されることと
なる。

【００２６】以下、ＣＰＵは、検索指標ｉの値が最終値
に達するまでの間、即ち、ステップＴ１７の判別結果が
真となるまでの間、検索指標ｉの値を順次“１”インク
リメントして前述の処理を繰り返し実行し、産業用ロボ
ットＡｍの特徴点と産業用ロボットＡｍの干渉対象とな
る他の産業ロボットの特徴点との間の距離を順次求め、
最短距離Ｒmim.よりも小さな値を有する特徴点間距離が
算出される毎に、この値を最短距離記憶レジスタＲmim.
に更新記憶してゆく。

【００２７】従って、ステップＴ１７の判別結果が真と
なった段階では、現時点で手動送り指令を入力されてい
る産業用ロボットＡｍおよびスポット溶接器Ｕｍの特徴
点Ｐｉ〔ｉ＝１〜最終値〕と産業用ロボットＡ２，Ａ３
・・・Ａｎの各特徴点Ｑｊ〔ｊ＝１〜最終値〕との関係
において最も接近した２点間の距離、即ち、産業用ロボ
ットＡｍと該産業用ロボットＡｍに最も近接する産業用
ロボットとの間の最短距離が最短距離記憶レジスタＲmi
n.に保存されることとなる。

【００２８】以下、ＣＰＵは前述の「手動送り処理」に
おけるステップＳ１３〜ステップＳ１４の処理と同様に
してステップＴ８〜ステップＴ１９までの処理を実施
し、現時点で手動送り指令を入力されている産業用ロボ
ットＡｍの手動送り速度を調整する。作用および効果の
点に関して前述の実施例と同様であり、各ステップの処
理においては、前述の実施例と同様、既に説明した様々
なバリエーションを適用することができる。

【００２９】また、産業用ロボットＡ１，Ａ２・・・Ａ
ｎの各々を図６に示されるように個別のロボットコント
ローラＢ１，Ｂ２・・・Ｂｎで駆動制御する場合には、
ロボットコントローラＢ１，Ｂ２・・・Ｂｎの各々を通
信線で接続し、各々のロボットＡ１，Ａ２・・・Ａｎの
特徴点の現在位置座標をそれぞれのロボットコントロー
ラＢ１，Ｂ２・・・Ｂｎで算出して各々のロボットコン
トローラの記憶手段Ｆ１，Ｆ２・・・Ｆｎに更新記憶す
るようにし、手動送り対象となるロボットのロボットコ
ントローラに記憶手段Ｆ１，Ｆ２・・・Ｆｎの特徴点の
データを逐次読み込んで、手動送り対象となるロボット
のロボットコントローラが特徴点間の距離を算出するよ
うにすれば、図９および図１０に示される処理と同様に
して各産業用ロボットの手動送り速度を自動的に調整す
ることができる。

【００３０】また、図７に示されるように、産業用ロボ
ットＡ１，Ａ２・・・Ａｎの各々を個別のロボットコン
トローラＢ１，Ｂ２・・・Ｂｎで駆動制御すると共にセ
ルコントローラＣを設けて全体の協調動作を行わせるよ
うにした場合では、セルコントローラＣによりロボット
Ａ１，Ａ２・・・Ａｎの特徴点間の距離データを記憶手
段Ｆに逐次一括して記憶させ、手動送り対象となるロボ
ットのロボットコントローラに記憶手段Ｆのデータを逐
次読み込ませて図９および図１０に示されるような処理
を行わせることもできる。図８に示されるように独立し
たセルコントローラを設けず、ロボットコントローラＢ
１，Ｂ２・・・Ｂｎのいずれか一つに記憶手段Ｆを配備
して、記憶手段Ｆを配備したロボットコントローラを前
述のセルコントローラＣと同様のサーバ手段として用い
るようにした場合もこれと同様である。

【００３１】

【発明の効果】本発明におけるロボットの手動送り方法
によれば、ロボットの制御装置が手動送り指令の入力さ
れたロボットと他のロボットの現在位置姿勢とに基いて
ロボット間の最短距離を自動的に求め、しかも、この最
短距離が短くなればなるほど手動送り速度を自動的に低
速化してロボットを手動送りするので、ロボットの位置
姿勢変化によってロボット間の距離が変化した場合でも
教示操作の対象となるロボットの送り速度をオペレータ
が再設定する必要がなく、しかも、常に安全かつ効率の
良い速度でロボットを手動送りすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】相互に干渉する可能性のある領域に２台の産業
用ロボットを配備した状態を示す斜視図である。

【図２】本発明の方法を適用した一実施例の手動送り処
理の概略を示すフローチャートである。

【図３】同実施例の手動送り処理で係数を算出するため
に用いた単調増加関数の一例を示す概念図である。

【図４】係数を算出するための単調増加関数の他の例を
示す概念図である。

【図５】単一のロボットコントローラで３台以上の産業
用ロボットを駆動制御する場合を示すブロック図であ
る。

【図６】産業用ロボット毎のロボットコントローラで複
数の産業用ロボットを駆動制御する場合を示すブロック
図である。

【図７】セルコントローラおよび産業用ロボット毎のロ
ボットコントローラで複数の産業用ロボットを駆動制御
する場合を示すブロック図である。

【図８】産業用ロボット毎のロボットコントローラの一
つをサーバとして複数の産業用ロボットを駆動制御する
場合を示すブロック図である。

【図９】本発明の方法を適用した別の実施例の手動送り
処理の概略を示すフローチャートである。

【図１０】手動送り処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図１１】複数の産業用ロボットの各々のコード番号に
対応して干渉対象となるロボットのコードを記憶したフ
ァイルを概念的に示す図である。

【符号の説明】

Ａ１〜Ａｎ産業用ロボットＢ，Ｂ１〜ＢｎロボットコントローラＣセルコントローラＧ１，Ｇ２ショルダー（リンク）Ｈ１，Ｈ２アーム（リンク）Ｊ１，Ｊ２フォアアーム（リンク）Ｋ１，Ｋ２リスト（リンク）Ｕ１，Ｕ２スポット溶接器（エフェクタ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互に干渉する可能性のある位置に配備
された複数のロボットを手動送りする方法において、ロ
ボットの制御装置は手動送り指令の入力されたロボット
と他のロボットの現在位置姿勢に基いてロボット間の最
短距離を求め、前記最短距離が短いほど手動送り速度を
低速にしてロボットを手動送りするようにしたロボット
の手動送り方法。
【請求項２】ロボットおよび該ロボットに装着したエ
フェクタ上に幾つかの特徴点を定義しておき、手動送り
指令の入力されたロボットの前記特徴点の現在位置座標
と他のロボットの前記特徴点の現在位置座標との間の距
離を全て算出し、その最小値を求めて前記最短距離とす
ることを特徴とした請求項１記載のロボットの手動送り
方法。
【請求項３】ロボットの各リンクの形状および該ロボ
ットに装着したエフェクタの形状の各々を単純形状のソ
リッドモデルもしくは単純形状のソリッドモデルの組み
合わせに近似して形状データとして記憶しておき、手動
送り指令の入力されたロボットのソリッドモデルの現在
位置座標と他のロボットのソリッドモデルの現在位置座
標を計算し、求められた位置座標によりロボット間の最
短距離を求めるこを特徴とした請求項１記載のロボット
の手動送り方法。
【請求項４】オペレータが指令した手動送り速度に、
前記最短距離の減少に対応して単純減少する係数を乗じ
て実際の手動送り速度とすることを特徴とした請求項
１，請求項２または請求項３記載のロボットの手動送り
方法。
【請求項５】前記最短距離が設定距離以下のときのみ
実際の手動送り速度を指令手動送り速度よりも低速にす
ることを特徴とした請求項１，請求項２，請求項３また
は請求項４記載のロボットの手動送り方法。