JPH0724762A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
- Publication number
- JPH0724762A JPH0724762A JP18898293A JP18898293A JPH0724762A JP H0724762 A JPH0724762 A JP H0724762A JP 18898293 A JP18898293 A JP 18898293A JP 18898293 A JP18898293 A JP 18898293A JP H0724762 A JPH0724762 A JP H0724762A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot
- dimensional
- operable range
- range
- designating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ロボットに許可し得る動作可能範囲の設定を容
易化することで、作業効率を改善すると共に作業の安全
性を向上させること。 【構成】３次元動作可能範囲の形状、位置、大きさを、
それぞれ、指定入力する形状指定手段１００と、位置指
定手段１０４と、大きさ指定手段１１０と、指定された
形状、位置及び大きさに基づいて、空間座標系における
現実の３次元動作可能範囲を特定するデータを演算する
演算手段１１６と、ロボットの位置及び姿勢の制御時
に、その位置決め制御目標位置がロボットの先端部分が
現実の３次元動作可能範囲に存在するか否かを判定する
判定手段と、判定手段により制御目標位置が現実の３次
元動作可能範囲内に存在しない場合には、その制御目標
位置への位置決め制御を禁止する手段とを設けた。
易化することで、作業効率を改善すると共に作業の安全
性を向上させること。 【構成】３次元動作可能範囲の形状、位置、大きさを、
それぞれ、指定入力する形状指定手段１００と、位置指
定手段１０４と、大きさ指定手段１１０と、指定された
形状、位置及び大きさに基づいて、空間座標系における
現実の３次元動作可能範囲を特定するデータを演算する
演算手段１１６と、ロボットの位置及び姿勢の制御時
に、その位置決め制御目標位置がロボットの先端部分が
現実の３次元動作可能範囲に存在するか否かを判定する
判定手段と、判定手段により制御目標位置が現実の３次
元動作可能範囲内に存在しない場合には、その制御目標
位置への位置決め制御を禁止する手段とを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの位置及び姿
勢を制御するロボット制御装置に関する。特に、ロボッ
トの先端部分の動作範囲を制限するようにして作業の安
全性を図った装置に関する。
勢を制御するロボット制御装置に関する。特に、ロボッ
トの先端部分の動作範囲を制限するようにして作業の安
全性を図った装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来、特開昭60-44293号公報に記載のよう
に、ロボットの先端位置の動作許可範囲を予め設定する
装置が知られている。その装置では、空間座標系におけ
る直方体の角の点の座標を直接に入力する方法と、空間
座標系において、現実にロボットの先端点を直方体の角
の点に位置決めして、その位置の座標を記憶する方法と
が採用されている。そして、ティーチング時及びプレイ
バック時にロボットの先端点の目標位置がその動作許可
範囲に存在する場合には、その範囲内における目標点へ
の位置決めができ、その範囲外に目標位置がある場合に
は、その目標位置への位置決めを禁止することが行われ
ている。
に、ロボットの先端位置の動作許可範囲を予め設定する
装置が知られている。その装置では、空間座標系におけ
る直方体の角の点の座標を直接に入力する方法と、空間
座標系において、現実にロボットの先端点を直方体の角
の点に位置決めして、その位置の座標を記憶する方法と
が採用されている。そして、ティーチング時及びプレイ
バック時にロボットの先端点の目標位置がその動作許可
範囲に存在する場合には、その範囲内における目標点へ
の位置決めができ、その範囲外に目標位置がある場合に
は、その目標位置への位置決めを禁止することが行われ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような動作許可範
囲の設定により、ロボットの位置決め制御における安全
性が確保されているが、設定される範囲の形状は直方体
に限定されており、ロボットの行う種々の加工動作に対
して必ずしも適切ではなかった。又、このような動作可
能範囲の設定は煩雑であり、多大な時間を必要とすると
いう問題があった。本発明は上記の課題を解決するため
に成されたものであり、その目的は、ロボットに許可し
得る動作可能範囲の設定を容易化することで、作業効率
を改善すると共に、作業の安全性を向上させることであ
る。
囲の設定により、ロボットの位置決め制御における安全
性が確保されているが、設定される範囲の形状は直方体
に限定されており、ロボットの行う種々の加工動作に対
して必ずしも適切ではなかった。又、このような動作可
能範囲の設定は煩雑であり、多大な時間を必要とすると
いう問題があった。本発明は上記の課題を解決するため
に成されたものであり、その目的は、ロボットに許可し
得る動作可能範囲の設定を容易化することで、作業効率
を改善すると共に、作業の安全性を向上させることであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明の構成は、ロボットの位置及び姿勢を
制御するロボット制御装置において、３次元動作可能範
囲の形状を指定入力する形状指定手段と、３次元動作可
能範囲に対して所定の関係にある点を空間座標系におい
て指定することで３次元動作可能範囲の位置を空間座標
系において指定する位置指定手段と、指定された形状及
び位置に基づいて、空間座標系における現実の３次元動
作可能範囲を特定するデータを演算する演算手段と、ロ
ボットの位置及び姿勢の制御時に、その位置決め制御目
標位置がロボットの先端部分が現実の３次元動作可能範
囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段に
より制御目標位置が現実の３次元動作可能範囲内に存在
しない場合には、その制御目標位置への位置決め制御を
禁止する動作禁止手段とを設けたことを特徴とする。
の請求項１の発明の構成は、ロボットの位置及び姿勢を
制御するロボット制御装置において、３次元動作可能範
囲の形状を指定入力する形状指定手段と、３次元動作可
能範囲に対して所定の関係にある点を空間座標系におい
て指定することで３次元動作可能範囲の位置を空間座標
系において指定する位置指定手段と、指定された形状及
び位置に基づいて、空間座標系における現実の３次元動
作可能範囲を特定するデータを演算する演算手段と、ロ
ボットの位置及び姿勢の制御時に、その位置決め制御目
標位置がロボットの先端部分が現実の３次元動作可能範
囲に存在するか否かを判定する判定手段と、判定手段に
より制御目標位置が現実の３次元動作可能範囲内に存在
しない場合には、その制御目標位置への位置決め制御を
禁止する動作禁止手段とを設けたことを特徴とする。
【０００５】又、請求項２の発明は、３次元動作可能範
囲を特定するのに、ロボットの先端部を空間座標系にお
いて現実に移動させて位置決めすることで行うことを特
徴とする。さらに、請求項３及び４の発明は、形状、位
置、大きさのデータにより決定された３次元動作可能範
囲から、動作禁止領域を部分的に除去することができる
ようにしたことを特徴とする。
囲を特定するのに、ロボットの先端部を空間座標系にお
いて現実に移動させて位置決めすることで行うことを特
徴とする。さらに、請求項３及び４の発明は、形状、位
置、大きさのデータにより決定された３次元動作可能範
囲から、動作禁止領域を部分的に除去することができる
ようにしたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】ロボットの先端の３次元動作可能範囲を空間座
標系において設定する場合に、設定すべき３次元動作可
能範囲の形状とその範囲の設定位置とを指定するデータ
が入力される。空間座標系における現実の３次元動作可
能範囲の存在領域が演算される。次に、現実にロボット
の先端部分の位置決め動作が実行される場合には、ロボ
ットの先端部分の制御目標位置が設定された現実の３次
元動作可能範囲に存在するか否かが判定され、その範囲
に存在する場合にのみ制御目標位置への位置決め制御が
実行される。又、動作可能範囲から部分的な動作禁止領
域が設定された場合には、その動作禁止領域を除く３次
元動作可能範囲が演算されて、その動作可能範囲内にお
いてのみ、ロボットの先端部の位置決め制御が可能とな
る。
標系において設定する場合に、設定すべき３次元動作可
能範囲の形状とその範囲の設定位置とを指定するデータ
が入力される。空間座標系における現実の３次元動作可
能範囲の存在領域が演算される。次に、現実にロボット
の先端部分の位置決め動作が実行される場合には、ロボ
ットの先端部分の制御目標位置が設定された現実の３次
元動作可能範囲に存在するか否かが判定され、その範囲
に存在する場合にのみ制御目標位置への位置決め制御が
実行される。又、動作可能範囲から部分的な動作禁止領
域が設定された場合には、その動作禁止領域を除く３次
元動作可能範囲が演算されて、その動作可能範囲内にお
いてのみ、ロボットの先端部の位置決め制御が可能とな
る。
【０００７】
【発明の効果】本発明は、このようにして、３次元動作
可能範囲を形状やその範囲と所定の関係にある点の空間
座標系における座標等を指定することで、空間座標系に
設定される現実の３次元動作可能範囲が演算される。従
って、特に、動作可能範囲の形状が任意に選択できるの
で、工作物や作業の種類に応じた動作可能範囲の設定が
極めて容易となるため、作業性が向上する。又、３次元
動作可能範囲の設定を現実のロボットの先端部を位置決
めすることで入力する場合には、作業者は動作可能範囲
を容易にイメージすることができ、範囲の設定が極めて
容易となる。さらに、３次元動作可能範囲において、部
分的に動作禁止領域が容易に設定できるため、基本的な
形状で指定された動作可能範囲内に障害物が存在する場
合には、その障害物の存在する領域を動作禁止領域とし
て容易に除去することが可能となり、この場合の動作可
能範囲の設定作業が極めて容易となると共に動作可能範
囲を詳細に決定できるので、より作業の安全性が確保さ
れる。
可能範囲を形状やその範囲と所定の関係にある点の空間
座標系における座標等を指定することで、空間座標系に
設定される現実の３次元動作可能範囲が演算される。従
って、特に、動作可能範囲の形状が任意に選択できるの
で、工作物や作業の種類に応じた動作可能範囲の設定が
極めて容易となるため、作業性が向上する。又、３次元
動作可能範囲の設定を現実のロボットの先端部を位置決
めすることで入力する場合には、作業者は動作可能範囲
を容易にイメージすることができ、範囲の設定が極めて
容易となる。さらに、３次元動作可能範囲において、部
分的に動作禁止領域が容易に設定できるため、基本的な
形状で指定された動作可能範囲内に障害物が存在する場
合には、その障害物の存在する領域を動作禁止領域とし
て容易に除去することが可能となり、この場合の動作可
能範囲の設定作業が極めて容易となると共に動作可能範
囲を詳細に決定できるので、より作業の安全性が確保さ
れる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は６軸多関節ロボットの機構を示した機構
図である。１０がロボット本体であり、フロアに本体１
０を固定するベース１２が配設され、ベース１２上には
コラム１３が固設されており、コラム１３はボディ１４
を回転自在に配設している。ボディ１４はアッパーアー
ム１５を回動自在に軸支し、アッパーアーム１５は、フ
ォアアーム１６を回動自在に軸支している。ボディ１
４、アッパーアーム１５、フォアアーム１６は、それぞ
れ、サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３（図２参照）によっ
て、軸ａ，ｂ，ｃの回りに回転駆動される。この回転角
はエンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３によって検出される。フ
ォアアーム１６の先端部にはリスト１７がｄ軸の周りに
回転可能に軸支され、リスト１７にはハンド１８がｅ軸
の周りに回動自在に軸支されている。
明する。図１は６軸多関節ロボットの機構を示した機構
図である。１０がロボット本体であり、フロアに本体１
０を固定するベース１２が配設され、ベース１２上には
コラム１３が固設されており、コラム１３はボディ１４
を回転自在に配設している。ボディ１４はアッパーアー
ム１５を回動自在に軸支し、アッパーアーム１５は、フ
ォアアーム１６を回動自在に軸支している。ボディ１
４、アッパーアーム１５、フォアアーム１６は、それぞ
れ、サーボモータＭ１，Ｍ２，Ｍ３（図２参照）によっ
て、軸ａ，ｂ，ｃの回りに回転駆動される。この回転角
はエンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３によって検出される。フ
ォアアーム１６の先端部にはリスト１７がｄ軸の周りに
回転可能に軸支され、リスト１７にはハンド１８がｅ軸
の周りに回動自在に軸支されている。
【０００９】さらに、ハンド１８はｆ軸の周りに回転可
能に軸支されており、このハンド１８に溶接トーチＴが
取り付けられている。そして、この溶接トーチＴにより
工作物Ｗが加工される。尚、ｄ軸、ｅ軸、ｆ軸はサーボ
モータＭ４、Ｍ５、Ｍ６によって駆動される。
能に軸支されており、このハンド１８に溶接トーチＴが
取り付けられている。そして、この溶接トーチＴにより
工作物Ｗが加工される。尚、ｄ軸、ｅ軸、ｆ軸はサーボ
モータＭ４、Ｍ５、Ｍ６によって駆動される。
【００１０】図２はロボットの姿勢制御装置の電気的構
成を示したブロックダイヤグラムである。２０はマイク
ロコンピュータ等から成る中央処理装置である。この中
央処理装置２０には、メモリ２５、サーボモータを駆動
するためのサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆ、ジョグ運転の
指令、教示点の指示等を行う操作盤２６、溶接のための
レーザ発振器２３が接続されている。その操作盤２６に
は各種のデータを表示するＣＲＴ２７が配設されてい
る。又、そのレーザ発振器２３には溶接トーチＴが接続
されている。ロボットに取付けられた各軸ａ〜ｆ駆動用
のサーボモータＭ１〜Ｍ６は、それぞれサーボＣＰＵ２
２ａ〜２２ｆによって駆動される。
成を示したブロックダイヤグラムである。２０はマイク
ロコンピュータ等から成る中央処理装置である。この中
央処理装置２０には、メモリ２５、サーボモータを駆動
するためのサーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆ、ジョグ運転の
指令、教示点の指示等を行う操作盤２６、溶接のための
レーザ発振器２３が接続されている。その操作盤２６に
は各種のデータを表示するＣＲＴ２７が配設されてい
る。又、そのレーザ発振器２３には溶接トーチＴが接続
されている。ロボットに取付けられた各軸ａ〜ｆ駆動用
のサーボモータＭ１〜Ｍ６は、それぞれサーボＣＰＵ２
２ａ〜２２ｆによって駆動される。
【００１１】サーボＣＰＵ２２ａ〜２２ｆのそれぞれ
は、中央処理装置２０から出力される出力角度データθ
1 〜θ6 と、サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエン
コーダＥ１〜Ｅ６の出力α1 〜α6 との間の偏差を演算
し、この演算された偏差の大きさに応じた速度で各サー
ボモータＭ１〜Ｍ６を回転させるように作動する。
は、中央処理装置２０から出力される出力角度データθ
1 〜θ6 と、サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエン
コーダＥ１〜Ｅ６の出力α1 〜α6 との間の偏差を演算
し、この演算された偏差の大きさに応じた速度で各サー
ボモータＭ１〜Ｍ６を回転させるように作動する。
【００１２】メモリ２５にはロボットを教示点データに
従って動作させるためのプログラムが記憶されたＰＡ領
域とロボットの位置及び姿勢を表す教示点データを記憶
するＰＤＡ領域と３次元動作可能範囲を特定するデータ
を形状毎に記憶するＦＤＡ領域と現実の３次元動作可能
範囲を設定するために必要な形状の指定データ、位置の
指定データ、大きさの指定データを記憶するＤＤＡ領域
とが形成されている。
従って動作させるためのプログラムが記憶されたＰＡ領
域とロボットの位置及び姿勢を表す教示点データを記憶
するＰＤＡ領域と３次元動作可能範囲を特定するデータ
を形状毎に記憶するＦＤＡ領域と現実の３次元動作可能
範囲を設定するために必要な形状の指定データ、位置の
指定データ、大きさの指定データを記憶するＤＤＡ領域
とが形成されている。
【００１３】次に、その作用について説明する。図３は
同実施例装置において使用されているＣＰＵ２０の教示
に関する処理手順を示したフローチャートである。先
ず、ステップ100 で、操作盤２６のＣＲＴ２７に動作可
能範囲の形状の選択メニューが表示され、作業者のキー
入力により形状が選択される。動作可能範囲の形状とし
ては、直方体、球、円柱等である。選択された形状指定
データはメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。作業者
は工作物の加工の種類により、ロボットの先端部の動作
可能範囲の形状を決定する。次に、ステップ102 におい
て、図５に示すように、メモリ２５のＦＤＡ領域に記憶
された形状データに基づいて、ＣＲＴ２７に位置及び大
きさに関するデータの入力点が表示される。例えば、動
作可能範囲の形状に直方体が選択された場合には、図４
に示すように、直方体の形状及び位置のデータ入力点Ａ
と大きさのデータ入力点Ｂとが表示される。入力点Ｂと
入力点Ａとは対角線上に存在する。
同実施例装置において使用されているＣＰＵ２０の教示
に関する処理手順を示したフローチャートである。先
ず、ステップ100 で、操作盤２６のＣＲＴ２７に動作可
能範囲の形状の選択メニューが表示され、作業者のキー
入力により形状が選択される。動作可能範囲の形状とし
ては、直方体、球、円柱等である。選択された形状指定
データはメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。作業者
は工作物の加工の種類により、ロボットの先端部の動作
可能範囲の形状を決定する。次に、ステップ102 におい
て、図５に示すように、メモリ２５のＦＤＡ領域に記憶
された形状データに基づいて、ＣＲＴ２７に位置及び大
きさに関するデータの入力点が表示される。例えば、動
作可能範囲の形状に直方体が選択された場合には、図４
に示すように、直方体の形状及び位置のデータ入力点Ａ
と大きさのデータ入力点Ｂとが表示される。入力点Ｂと
入力点Ａとは対角線上に存在する。
【００１４】次に、ステップ104 において、作業者は現
実の空間において、選択された形状の３次元動作可能範
囲を想定する共に、ＣＲＴ２７に表示された位置のデー
タ入力点Ａに相当する空間座標系上の位置にロボットの
先端部が移動される。これは、作業者が操作盤２６を操
作することによるジョグ運転により行われる。次に、ス
テップ106 において、操作盤２６のデータセットキーが
押下されたか否かが判定され、データセットキーが押下
された場合には、ステップ108 において、位置のデータ
入力点Ａの空間座標系における座標値（Ａx,Ａy,Ａz ）
がメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。尚、ロボット
の先端部の座標値はロボットの各軸の現在の角度を座標
変換することにより求めることができる。又、データセ
ットキーが押下されない場合には、ステップ104 のジョ
グ運転による位置決め動作が繰り返し実行される。
実の空間において、選択された形状の３次元動作可能範
囲を想定する共に、ＣＲＴ２７に表示された位置のデー
タ入力点Ａに相当する空間座標系上の位置にロボットの
先端部が移動される。これは、作業者が操作盤２６を操
作することによるジョグ運転により行われる。次に、ス
テップ106 において、操作盤２６のデータセットキーが
押下されたか否かが判定され、データセットキーが押下
された場合には、ステップ108 において、位置のデータ
入力点Ａの空間座標系における座標値（Ａx,Ａy,Ａz ）
がメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。尚、ロボット
の先端部の座標値はロボットの各軸の現在の角度を座標
変換することにより求めることができる。又、データセ
ットキーが押下されない場合には、ステップ104 のジョ
グ運転による位置決め動作が繰り返し実行される。
【００１５】次に、ステップ110 において、同様に、現
実の空間において、選択された形状の３次元動作可能範
囲を想定する共に、ＣＲＴ２７に表示された図４に示す
大きさのデータ入力点Ｂに相当する空間座標系上の位置
にロボットの先端部がジョグ運転により移動される。次
に、ステップ112 において、操作盤２６のデータセット
キーが押下されたか否かが判定され、データセットキー
が押下された場合には、ステップ114 において、大きさ
のデータ入力点Ｂの空間座標系における座標値（Ｂx,Ｂ
y,Ｂz ）がメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。又、
データセットキーが押下されない場合には、ステップ11
0 のジョグ運転による位置決め動作が繰り返し実行され
る。
実の空間において、選択された形状の３次元動作可能範
囲を想定する共に、ＣＲＴ２７に表示された図４に示す
大きさのデータ入力点Ｂに相当する空間座標系上の位置
にロボットの先端部がジョグ運転により移動される。次
に、ステップ112 において、操作盤２６のデータセット
キーが押下されたか否かが判定され、データセットキー
が押下された場合には、ステップ114 において、大きさ
のデータ入力点Ｂの空間座標系における座標値（Ｂx,Ｂ
y,Ｂz ）がメモリ２５のＤＤＡ領域に記憶される。又、
データセットキーが押下されない場合には、ステップ11
0 のジョグ運転による位置決め動作が繰り返し実行され
る。
【００１６】次に、ステップ116 において、ステップ10
8 で入力された位置のデータ入力点Ａの座標とステップ
114 で入力された大きさのデータ入力点Ｂの座標とから
現実の３次元動作可能範囲を特定するデータが演算され
る。図４に示す直方体の例では、位置のデータ入力点Ａ
と大きさのデータ入力点Ｂとは対角線上にある。従っ
て、大きさのデータ入力点Ｂの位置のデータ入力点Ａに
対する変位（Ｅx,Ｅy,Ｅz ）＝（Ｂx −Ａx,Ｂy −Ａy,
Ｂz −Ａz ）が演算される。この変位（Ｅx,Ｅy,Ｅz ）
と位置のデータ入力点Ａの座標値（Ａx,Ａy,Ａz ）とか
ら、現実の３次元動作可能範囲が決定される。
8 で入力された位置のデータ入力点Ａの座標とステップ
114 で入力された大きさのデータ入力点Ｂの座標とから
現実の３次元動作可能範囲を特定するデータが演算され
る。図４に示す直方体の例では、位置のデータ入力点Ａ
と大きさのデータ入力点Ｂとは対角線上にある。従っ
て、大きさのデータ入力点Ｂの位置のデータ入力点Ａに
対する変位（Ｅx,Ｅy,Ｅz ）＝（Ｂx −Ａx,Ｂy −Ａy,
Ｂz −Ａz ）が演算される。この変位（Ｅx,Ｅy,Ｅz ）
と位置のデータ入力点Ａの座標値（Ａx,Ａy,Ａz ）とか
ら、現実の３次元動作可能範囲が決定される。
【００１７】次に、ロボットの位置決め及び姿勢制御に
ついて説明する。ＣＰＵ２０は図６に示す手順を実行す
る。ステップ200 では、メモリ２５のＰＤＡ領域に記憶
された教示点データが読み出され、次に、ステップ202
では、隣接する教示点間を補間する点の位置座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）が補間演算される。そして、ステップ204 で
は、ロボットの先端部の補間点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が現実に
設定された３次元動作可能範囲に存在することの演算が
行われる。即ち、図４に示す３次元動作可能範囲内に補
間点が存在するか否かが判定される。ステップ206 で補
間点が３次元動作可能範囲内に存在すると判定された場
合には、ステップ208において、ロボットの先端部はス
テップ202 で演算された補間点に位置決め制御される。
一方、ステップ206 において、補間点が３次元動作可能
範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ210
において、補間点への位置決め動作が停止される。
ついて説明する。ＣＰＵ２０は図６に示す手順を実行す
る。ステップ200 では、メモリ２５のＰＤＡ領域に記憶
された教示点データが読み出され、次に、ステップ202
では、隣接する教示点間を補間する点の位置座標（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）が補間演算される。そして、ステップ204 で
は、ロボットの先端部の補間点（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が現実に
設定された３次元動作可能範囲に存在することの演算が
行われる。即ち、図４に示す３次元動作可能範囲内に補
間点が存在するか否かが判定される。ステップ206 で補
間点が３次元動作可能範囲内に存在すると判定された場
合には、ステップ208において、ロボットの先端部はス
テップ202 で演算された補間点に位置決め制御される。
一方、ステップ206 において、補間点が３次元動作可能
範囲に存在しないと判定された場合には、ステップ210
において、補間点への位置決め動作が停止される。
【００１８】以上のようにして、空間座標系において、
ロボットの先端部の３次元動作可能範囲を設定すること
ができ、位置決め目標点がその３次元動作可能範囲に存
在しない場合には位置決め動作を禁止することができ
る。よって、３次元動作可能範囲の設定が極めて容易と
なると共にロボットの位置及び姿勢制御動作における危
険を防止することができる。
ロボットの先端部の３次元動作可能範囲を設定すること
ができ、位置決め目標点がその３次元動作可能範囲に存
在しない場合には位置決め動作を禁止することができ
る。よって、３次元動作可能範囲の設定が極めて容易と
なると共にロボットの位置及び姿勢制御動作における危
険を防止することができる。
【００１９】尚、上記実施例では、ＣＲＴ２７上の動作
可能範囲の形状の表示に従って、空間座標系の指定点に
現実にロボットの先端部を移動させて、その点の座標値
を記憶するようにしている。しかし、操作盤２６から、
直接に、図４に示す位置のデータ入力点Ａの座標値及び
大きさのデータ入力点Ｂの座標値を数値として入力する
ようにしても良い。
可能範囲の形状の表示に従って、空間座標系の指定点に
現実にロボットの先端部を移動させて、その点の座標値
を記憶するようにしている。しかし、操作盤２６から、
直接に、図４に示す位置のデータ入力点Ａの座標値及び
大きさのデータ入力点Ｂの座標値を数値として入力する
ようにしても良い。
【００２０】さらに、３次元動作可能範囲を球体で指定
した場合には、図７に示すように、球の中心を位置のデ
ータ入力点Ａとし、球面上の任意の点Ｂを大きさのデー
タ入力点Ｂとしてもよい。この球体の場合には球面上の
任意の点Ｂと中心点Ａとから球の半径ｒが大きさのデー
タとして演算される。又、球の場合には、球面上の３点
を指示するようにしても良い。
した場合には、図７に示すように、球の中心を位置のデ
ータ入力点Ａとし、球面上の任意の点Ｂを大きさのデー
タ入力点Ｂとしてもよい。この球体の場合には球面上の
任意の点Ｂと中心点Ａとから球の半径ｒが大きさのデー
タとして演算される。又、球の場合には、球面上の３点
を指示するようにしても良い。
【００２１】又、円柱の場合には、図８に示すように、
底面の中心点Ａを位置のデータ入力点Ａとし、底面の円
周上の任意の点Ｂ及び高さ方向（ｚ軸方向）の任意の点
Ｃを大きさのデータ入力点Ｂ，Ｃとすることができる。
また、これ以外の点であっても、円柱を定義できる点で
あれば位置のデータ入力点と大きさのデータ入力点とは
任意に指定することができる。
底面の中心点Ａを位置のデータ入力点Ａとし、底面の円
周上の任意の点Ｂ及び高さ方向（ｚ軸方向）の任意の点
Ｃを大きさのデータ入力点Ｂ，Ｃとすることができる。
また、これ以外の点であっても、円柱を定義できる点で
あれば位置のデータ入力点と大きさのデータ入力点とは
任意に指定することができる。
【００２２】以上述べた実施例では、直方体、球、円柱
等の異なった形状を指定できるようにしているが、形状
指定データは必ずしも異なった形状を用意しておく必要
はない。例えば、図９に示すように、直方体の大、中、
小というような大きさ別に形状を指定できる場合には、
大きさのデータ入力は必要ではない。
等の異なった形状を指定できるようにしているが、形状
指定データは必ずしも異なった形状を用意しておく必要
はない。例えば、図９に示すように、直方体の大、中、
小というような大きさ別に形状を指定できる場合には、
大きさのデータ入力は必要ではない。
【００２３】又、上述した実施例では、形状の大きさ、
データ入力点Ｂによって、３次元動作可能範囲が決定さ
れるが、図１０に示すように各形状の基準となる大きさ
を予め設定しておき、この基準形状に対する倍率を入力
することによって大きさを変化させるようにしても良
い。
データ入力点Ｂによって、３次元動作可能範囲が決定さ
れるが、図１０に示すように各形状の基準となる大きさ
を予め設定しておき、この基準形状に対する倍率を入力
することによって大きさを変化させるようにしても良
い。
【００２４】次に、第２実施例について説明する。本実
施例は、３次元動作可能領域から障害物の存在する領域
を除去できるようにした装置である。ＣＰＵ２０は図３
に示す手順で３次元動作可能範囲を指定したあとで、図
１２に示す部分禁止領域の設定プログラムを実行する。
ステップ300 では、ＣＲＴ２７に表示された図４の動作
可能範囲において、図１１に示すように、作業者にの操
作盤２６の操作により、画面上で障害物Ｓの最前面上の
４つの点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が指定される。次に、
ステップ302 において、入力された４つの点の座標から
部分禁止領域が演算される。この領域は２つの点で決定
される面Ｇと３次元動作可能領域の面Ｈとで挟まれた領
域Ｊとして決定される。この部分禁止領域Ｊは、図４に
示す３次元動作可能範囲がＡ点の位置座標とその点に対
する対角線上の点Ｂの変位とにより定義されたのと同様
にして定義される。即ち、図１１に示すように、点Ｓ２
の座標（Ｓx,Ｓy,Ｓz ）と変位ｅx,ｅy,ｅz とを用いて
部分禁止領域Ｊが設定される。
施例は、３次元動作可能領域から障害物の存在する領域
を除去できるようにした装置である。ＣＰＵ２０は図３
に示す手順で３次元動作可能範囲を指定したあとで、図
１２に示す部分禁止領域の設定プログラムを実行する。
ステップ300 では、ＣＲＴ２７に表示された図４の動作
可能範囲において、図１１に示すように、作業者にの操
作盤２６の操作により、画面上で障害物Ｓの最前面上の
４つの点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が指定される。次に、
ステップ302 において、入力された４つの点の座標から
部分禁止領域が演算される。この領域は２つの点で決定
される面Ｇと３次元動作可能領域の面Ｈとで挟まれた領
域Ｊとして決定される。この部分禁止領域Ｊは、図４に
示す３次元動作可能範囲がＡ点の位置座標とその点に対
する対角線上の点Ｂの変位とにより定義されたのと同様
にして定義される。即ち、図１１に示すように、点Ｓ２
の座標（Ｓx,Ｓy,Ｓz ）と変位ｅx,ｅy,ｅz とを用いて
部分禁止領域Ｊが設定される。
【００２５】現実のロボットの先端部の位置決め制御で
は、図６で示すプログラムが実行されるが、ステップ20
4 において、ロボットの先端部の補間点が３次元動作可
能範囲に存在することを演算する場合に、次の式を満た
さないことが条件となる。
は、図６で示すプログラムが実行されるが、ステップ20
4 において、ロボットの先端部の補間点が３次元動作可
能範囲に存在することを演算する場合に、次の式を満た
さないことが条件となる。
【数１】０≦（ｘ−Ｓx ／ｅx ）≦１ かつ ０≦（ｙ−Ｓy ／ｅy ）≦１ かつ ０≦（ｚ−Ｓz ／ｅz ）≦１
【００２６】このようにして、現実の３次元動作可能範
囲から部分禁止領域を除去した領域が実質的な３次元動
作可能範囲となる。ロボットの先端部の制御目標位置が
この範囲に存在しない場合には動作禁止となる。
囲から部分禁止領域を除去した領域が実質的な３次元動
作可能範囲となる。ロボットの先端部の制御目標位置が
この範囲に存在しない場合には動作禁止となる。
【００２７】また、球体の場合には、図１３に示すよう
に、障害物Ｓが突出している場合には、平面Ｖの位置を
指定することで、部分禁止領域を図１３に示すように平
面Ｖと球面Ｑとで挟まれた部分とすることができる。
に、障害物Ｓが突出している場合には、平面Ｖの位置を
指定することで、部分禁止領域を図１３に示すように平
面Ｖと球面Ｑとで挟まれた部分とすることができる。
【図１】実施例装置で駆動されるロボットの構成を示し
た説明図。
た説明図。
【図２】実施例装置の電気的構成を示したブロックダイ
ヤグラム。
ヤグラム。
【図３】動作可能範囲を設定するためのＣＰＵによる処
理手順を示したフローチャート。
理手順を示したフローチャート。
【図４】動作可能範囲の設定方法を示した説明図。
【図５】動作可能範囲を特定するデータを示した説明
図。
図。
【図６】位置決め制御時のＣＰＵの処理手順を示したフ
ローチャート。
ローチャート。
【図７】他の動作可能範囲の設定方法を示した説明図。
【図８】他の動作可能範囲の設定方法を示した説明図。
【図９】他の動作可能範囲の設定方法を示した説明図。
【図１０】他の動作可能範囲の設定方法を示した説明
図。
図。
【図１１】動作可能範囲に障害物が存在する時の部分禁
止領域を設定する方法を説明した説明図。
止領域を設定する方法を説明した説明図。
【図１２】部分禁止領域の設定のためのＣＰＵによる演
算手順を示したフローチャート。
算手順を示したフローチャート。
【図１３】動作可能範囲が他の形状の場合において、部
分禁止領域を設定する方法を示した説明図。
分禁止領域を設定する方法を示した説明図。
１０…ロボット本体 １８…ハンド ２０…中央処理装置 ２５…メモリ Ｔ…工具（溶接トーチ） Ｓ…変位センサ Ｗ…工作物 ステップ100 …形状指定手段 ステップ102 〜ステップ114 …位置指定手段、大きさ指
定手段 ステップ116 …演算手段 ステップ204 、206 …判定手段 ステップ210 …動作禁止手段
定手段 ステップ116 …演算手段 ステップ204 、206 …判定手段 ステップ210 …動作禁止手段
Claims (4)
- 【請求項１】ロボットの位置及び姿勢を制御するロボッ
ト制御装置において、 前記３次元動作可能範囲の形状を指定入力する形状指定
手段と、 前記３次元動作可能範囲に対して所定の関係にある点を
空間座標系において指定することで前記３次元動作可能
範囲の位置を空間座標系において指定する位置指定手段
と、 指定された形状に基づいて、空間座標系における現実の
３次元動作可能範囲を特定するデータを演算する演算手
段と、 前記ロボットの位置及び姿勢の制御時に、その位置決め
制御目標位置が前記ロボットの先端部分が前記現実の３
次元動作可能範囲に存在するか否かを判定する判定手段
と、 前記判定手段により前記制御目標位置が前記現実の３次
元動作可能範囲内に存在しない場合には、その制御目標
位置への位置決め制御を禁止する動作禁止手段とを設け
たことを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項２】前記３次元動作可能範囲の大きさに関する
値を指定入力する大きさ指定手段を有し、前記位置指定
手段又は大きさ指定手段は、ロボットの先端部を空間座
標系の所定位置に移動させて、その点の座標値を読取る
手段であることを特徴とする請求項１に記載のロボット
制御装置。 - 【請求項３】前記３次元動作可能範囲において部分的な
動作禁止領域を特定するデータを入力する部分禁止領域
指定手段を有し、前記演算手段は、前記部分禁止領域指
定手段により指定された領域を前記現実の３次元動作可
能範囲から除去した領域として演算することを特徴とす
る請求項１に記載のロボット制御装置。 - 【請求項４】ロボットの位置及び姿勢を制御するロボッ
ト制御装置において、前記３次元動作可能範囲を指定入
力する動作可能範囲指定手段と、 この動作可能範囲指定手段によって指定された３次元動
作可能範囲における部分的な動作禁止領域を特定するデ
ータを入力する部分禁止領域指定手段と、 この部分禁止領域指定手段によって指定された動作禁止
領域を前記動作可能範囲指定手段によって指定された３
次元動作可能範囲から除去して空間座標系における現実
の３次元動作可能範囲を特定するデータを演算する演算
手段と、 前記ロボットの位置及び姿勢の制御時に、その位置決め
制御目標位置が前記ロボットの先端部分が前記現実の３
次元動作可能範囲に存在するか否かを判定する判定手段
と、 前記判定手段により前記制御目標位置が前記現実の３次
元動作可能範囲内に存在しない場合には、その制御目標
位置への位置決め制御を禁止する動作禁止手段とを設け
たことを特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18898293A JPH0724762A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18898293A JPH0724762A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724762A true JPH0724762A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=16233325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18898293A Pending JPH0724762A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724762A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008213056A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステム |
| US7664570B2 (en) | 2003-04-23 | 2010-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for limiting the movement of a robot, and a robot equipped with said apparatus |
| JP7111911B1 (ja) * | 2021-04-28 | 2022-08-02 | ファナック株式会社 | 安全パラメータを設定する装置、教示装置、及び方法 |
| WO2024090154A1 (ja) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 住友重機械工業株式会社 | ロボット教示装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18898293A patent/JPH0724762A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7664570B2 (en) | 2003-04-23 | 2010-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for limiting the movement of a robot, and a robot equipped with said apparatus |
| JP2008213056A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステム |
| JP7111911B1 (ja) * | 2021-04-28 | 2022-08-02 | ファナック株式会社 | 安全パラメータを設定する装置、教示装置、及び方法 |
| WO2024090154A1 (ja) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | 住友重機械工業株式会社 | ロボット教示装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1936458B1 (en) | Device, method, program and recording medium for robot offline programming | |
| JP2895672B2 (ja) | 複数ロボット制御方法 | |
| JP2006048244A (ja) | 加工プログラム作成装置 | |
| KR950000814B1 (ko) | 로보트의 동작지시 방법 및 제어장치 | |
| JPH079606B2 (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPH0615589A (ja) | 産業用ロボット制御装置 | |
| JP3207409B2 (ja) | ロボットのツール姿勢制御方法 | |
| JPH0248400B2 (ja) | ||
| JPH0724762A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPS60195615A (ja) | 多関節ロボツトの姿勢教示方法 | |
| JPH0535327A (ja) | レーザ加工機 | |
| JP2005305579A (ja) | Ｎｃ工作機械の制御方法及び制御装置 | |
| JPS62251901A (ja) | 多軸ロボツトの経路制御装置 | |
| JPH05303425A (ja) | 直接教示方式ロボット | |
| JP2979552B2 (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JPH0724763A (ja) | ロボット制御装置 | |
| JPH05282029A (ja) | ツール座標定義方式 | |
| JPH0732279A (ja) | ロボット位置教示方式 | |
| JPS62154006A (ja) | ロボツト制御装置 | |
| JP2868343B2 (ja) | 三次元レーザ加工機のオフライン教示方法 | |
| JPH08161025A (ja) | 教示装置 | |
| JPH0962322A (ja) | 多軸ロボットの制御装置及びその制御方法 | |
| JP2742959B2 (ja) | レーザ加工装置 | |
| JP2559081B2 (ja) | ティーチングデータ作成方法および装置 | |
| JPH09128024A (ja) | 冗長軸を有するロボットの動作プログラムの最適化方法 |