JPH08185216A - 工具姿勢パラメータ設定方法及びロボット制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具姿勢パラメータの簡単且つ高精度な設
定。 【構成】 ロボットに姿勢を教示して、工具アプローチ
方向が鉛直下方向または鉛直上方向に向く工具姿勢を設
定し（ステップＳ１）、設定した工具姿勢でのフランジ
姿勢のデータからフランジ座標系における工具アプロー
チ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を求め（ステップＳ２〜
Ｓ３）、この単位ベクトル ^fＡ_t ^* とフランジアプロー
チ方向の単位ベクトル ^fＡ_f ^* とから工具オリエント方
向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* を算出し（ステップＳ４〜Ｓ
６）、次いで両単位ベクトル ^fＡ_t ^* と ^fＯ_t ^* から工
具ノーマル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^* を算出し（ステ
ップＳ７）、 ^fＡ_t ^* ， ^fＯ_t ^* 及び ^fＮ_t ^* を工具姿
勢パラメータとして設定する（ステップＳ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボット手先（ハン
ド）のフランジに取り付けられる工具の、フランジ座標
系における姿勢をロボット制御装置にパラメータとして
設定するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】産業用等のロボットの手先に工具を取り
付けて作業を行わせようとする場合、工具アプローチ方
向などの工具姿勢をパラメータとしてロボット制御装置
に設定しておくと便利なことが多い。例えば、ロボット
手先を工具アプローチ方向に沿って移動させたり、工具
アプローチ方向を作業座標軸に合致させたりすることが
容易になり、ロボットへの作業の教示が簡単になる。

【０００３】従来は、工具アプローチ方向をパラメータ
としてロボット制御装置に設定する場合、下記，の
方法が採用されている。 工具をロボット手先に取り付けた後、工具アプロー
チ方向のフランジ座標系における各成分を人間が実測
し、設定を行う。 工具及びロボット手先の図面上の寸法等から工具ア
プローチ方向のフランジ座標系における各成分を人間が
計算により求め、設定を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、実測による方
法では、空間中に浮いた状態での測定となるから、誤
差が発生し易い。また、図面上の寸法等から算出する方
法では、使用中に衝突等により工具取付部に位置ずれ
が生じた場合は、実測により工具アプローチ方向を求め
る必要がある。更に、工具アプローチ方向だけでなく、
工具オリエント方向の各成分をロボット制御装置に設定
する場合にも、同様な問題がある。

【０００５】本発明は、上述した従来技術の問題点を解
決した工具姿勢パラメータ設定方法及びロボット制御装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の工具姿勢パラメータ設定方法は、ロボット手先のフ
ランジに工具が取り付けられるロボットに姿勢を教示し
て、工具アプローチ方向、工具オリエント方向及び工具
ノーマル方向のうち一方向がロボット座標系で所定の教
示方向に向く工具姿勢を設定すること、及び設定した工
具姿勢でのフランジ姿勢のロボット座標系におけるデー
タから、フランジ座標系における工具姿勢を求め、パラ
メータとして設定することを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明の他の方法は、上記方法に与
えて、前記一方向が工具アプローチ方向であり、前記教
示方向が鉛直下方向あるいは鉛直上方向であり、且つ、
フランジ座標系における前記工具姿勢が工具アプローチ
方向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；フランジ座標系
をフランジアプローチ方向Ａ_f と、フランジオリエント
方向Ｏ_f と、フランジノーマル方向Ｎ_f とを座標軸とす
る三次元直交座標系（Ａ_f ，Ｏ_f ，Ｎ_f ）として前記工
具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* を、 ^fＡ_t ^* ＝
（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）と記述するとき；ロボット座標系
におけるフランジ姿勢のデータから、フランジアプロー
チ方向の単位ベクトル ^wＡ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｃ
と、フランジオリエント方向の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の
鉛直軸方向の成分ｆと、フランジノーマル方向の単位ベ
クトル ^WＮ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｉとを求め；フラン
ジ座標系における工具アプローチ方向の単位ベクトル ^f
Ａ_t ^* を、教示方向が鉛直下方向の場合はＡ₁ ＝−ｃ，
Ａ₂ ＝−ｆ，Ａ₃ ＝−ｉとして求め、教示方向が鉛直上
方向の場合はＡ₁ ＝ｃ，Ａ₂ ＝ｆ，Ａ₃ ＝ｉとして求め
ること；を特徴とする。

【０００８】更に他の方法は、上記方法に加えて、フラ
ンジ座標系における工具アプローチ方向の単位ベクトル
^fＡ_t ^* のフランジアプローチ方向成分Ａ₁ を用いて、
θ＝cos^-1Ａ₁ なる演算によりフランジアプローチ方向
の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベク
トルＡ_t ^* のなす角θを算出し、これらフランジアプロ
ーチ方向の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の
単位ベクトルＡ_t ^* とに垂直なベクトルの回りに、フラ
ンジオリエント方向の単位ベクトルＯ_f ^* を角度θ回転
することによりフランジ座標系における工具オリエント
方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* を算出し、これをパラメー
タとして設定することを特徴とする。

【０００９】また更に他の方法は、上記方法に加えて、
工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* と工具オリエ
ント方向の単位ベクトルＯ_t ^* とから、両単位ベクトル
に垂直なフランジ座標系における単位ベクトル ^fＮ_t ^*
を算出し、これを工具ノーマル方向のパラメータとして
設定することを特徴とする。

【００１０】一方、上記目的を達成する本発明のロボッ
ト制御装置は、ロボット手先のフランジに工具が取り付
けられるロボットの位置と姿勢を制御するロボット制御
装置において：工具アプローチ方向，工具オリエント方
向及び工具ノーマル方向のうち一方向が所定の教示方向
を向く工具姿勢を設定した教示データにより、ロボット
に姿勢を教示する教示部と；ロボット座標系でのフラン
ジの姿勢を検出する検出部と；この検出部により得られ
たフランジ姿勢のデータから、フランジ座標系における
工具姿勢を求め、パラメータとして設定する設定部と；
を具備することを特徴とするものである。

【００１１】また本発明の他の装置は、上記構成に加え
て、前記一方向が工具アプローチ方向であり、前記教示
方向が鉛直下方向あるいは鉛直上方向であり、且つ、フ
ランジ座標系における前記工具姿勢が工具アプローチ方
向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；同単位ベクトルＡ
_t ^* の各成分Ａ₁ ，Ａ₂ 及びＡ₃ をそれぞれ教示方向が
鉛直下方向の場合はＡ₁ ＝−ｃ，Ａ₂ ＝−ｆ及びＡ₃ ＝
−ｉとし、教示方向が鉛直上方向の場合はＡ₁ ＝ｃ，Ａ
₂ ＝ｆ及びＡ₃ ＝ｉとすること；を特徴とする。但し、
フランジ座標系をフランジアプローチ方向Ａ_f と、フラ
ンジオリエント方向Ｏ_f と、フランジノーマル方向Ｎ_f
とを座標軸とする三次元直交座標系（Ａ _f ，Ｏ_f ，
Ｎ_f ）として前記工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ
_t ^* を、フランジ座標系で ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ
₃ ）と記述し、ｃ，ｆ及びｉはそれぞれロボット座標系
におけるフランジ姿勢のデータのうち、フランジアプロ
ーチ方向の単位ベクトル ^wＡ_f ^* の鉛直軸方向の成分
ｃ，フランジオリエント方向の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の
鉛直軸方向の成分ｆ及びフランジノーマル方向の単位ベ
クトル ^wＮ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｉである。

【００１２】更に他の装置は、上記構成に加えて、フラ
ンジ座標系における工具アプローチ方向の単位ベクトル
^fＡ_t ^* のフランジアプローチ方向成分Ａ₁ を用いて、
θ＝cos^-1Ａ₁ なる演算によりフランジアプローチ方向
の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベク
トルＡ_t ^* のなす角θを算出し、これらフランジアプロ
ーチ方向の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の
単位ベクトルＡ_t ^* とに垂直なベクトルＶ^* をＶ^* ＝Ａ
_f ^* ×Ａ_t ^* なる演算により算出し、このベクトルＶ^*
の回りにフランジオリエント方向の単位ベクトルＯ_f ^*
を角度θ回転させる演算によりフランジ座標系における
工具オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ _t ^* を算出し、
これをパラメータとして設定する工具オリエント方向設
定部を具備することを特徴とする。

【００１３】また更に他の装置は、上記構成に加えて、
工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* と工具オリエ
ント方向の単位ベクトルＯ_t ^* とから、両単位ベクトル
に垂直なフランジ座標系における単位ベクトル ^fＮ_t ^*
を ^fＮ_t ^* ＝Ａ_t ^* ×Ｏ_t ^*なる演算により算出し、こ
れを工具ノーマル方向のパラメータとして設定する工具
ノーマル方向設定部を具備することを特徴とする。

【００１４】

【作用】ロボットにおける工具姿勢のパラメータには工
具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* ，工具オリエン
ト方向の単位ベクトルＯ_t ^* 及び工具ノーマル方向の単
位ベクトルＮ_t ^* があり、これら３方向は互いに直交し
てさえいれば良い。直感的で判り良いため一般に工具ア
プローチ方向は工具がワークに作用する方向を取ること
が多い。なお、右肩の添字＊はベクトルであることを示
している。

【００１５】このような工具姿勢のパラメータである各
単位ベクトルＡ_t ^* ，Ｏ_t ^* 及びＮ _t ^* は、ロボット手
先のフランジに固定した三次元直交座標系であるフラン
ジ座標系（Ａ_f ，Ｏ_f ，Ｎ_f ）で定義され、フランジ座
標系での各軸成分値を用いると、 ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ
₂ ，Ａ₃ ）、 ^fＯ_t ^* ＝（Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ）、 ^fＮ _t
^* ＝（Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ）と記述することができる。な
お、左肩の添字ｆはフランジ座標系での記述を表わして
いる。また、フランジ座標系は互いに直交するフランジ
アプローチ方向Ａ_f ，フランジオリエント方向Ｏ_f 及び
フランジノーマル方向Ｎ_f を座標軸としており、Ａ₁ ，
Ｏ₁ 及びＮ₁ はフランジアプローチ方向Ａ_f での成分
値、Ａ₂ ，Ｏ₂ 及びＮ₂ はフランジオリエント方向Ｏ_f
での成分値、Ａ₃ ，Ｏ₃ 及びＮ₃ はフランジノーマル方
向Ｎ_f での成分値を表わしている。これら３方向も互い
に直交してさえいれば良い。一般には工具姿勢を定義し
易いように、また座標変換がし易いように、ロボットを
基準姿勢にした時の座標系と同じ方向を取ることが多
い。言うまでもないが、ベクトルそのものはＡ_t ^* ＝ ^f
Ａ_t ^* 、Ｏ_t ^* ＝ ^fＯ_t ^* 、Ｎ_t ^* ＝ ^fＮ_t ^* である。

【００１６】一方、工具姿勢の各単位ベクトルＡ_t ^* ，
Ｏ_t ^* 及びＮ_t ^* は、ロボット座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で
の直交３軸Ｚ，Ｙ，Ｚの各成分値を用いれば、 ^wＡ_t ^*
＝（α，β，γ）、 ^wＯ_t ^* ＝（δ，ε，ζ）、 ^wＮ_t
^* ＝（η，θ，ι）と記述することができる。なお、左
肩の添字ｗはロボット座標系での記述を表わしている。
従って、 ^fＡ_t ^* と ^wＡ_t ^* 、 ^fＯ_t ^* と ^wＯ_t ^* 、 ^f
Ｎ_t ^* と ^wＮ_t ^* はそれぞれＡ_t ^* 、Ｏ_t ^* 、Ｎ_t ^* と
同じベクトルであるが記述されている座標系が異なるの
で、成分が異なる。α，δ及びηはＸ軸の成分値、β，
ε及びθはＹ軸の成分値、γ，ζ及びιはＺ軸の成分値
である。Ｚ軸は鉛直方向の軸、Ｘ軸とＹ軸は水平面内の
直交２軸である。

【００１７】そこで、ロボットの姿勢を教示して、例え
ば工具アプローチ方向がロボット座標系で（α，β，
γ）なる工具に応じて取り易い所定の教示方向に向くよ
うに工具姿勢を設定した時、この工具姿勢でのフランジ
姿勢のデータがロボット座標系で ^wＡ_f ^* ＝（ａ，ｂ，
ｃ）、 ^wＯ_f ^* ＝（ｄ，ｅ，ｆ）、 ^wＮ_f ^* ＝（ｇ，
ｈ，ｉ）であったとする。これら ^wＡ_f ^* ， ^wＯ_f ^* 及
び ^wＮ_f ^* はそれぞれフランジアプローチ方向、フラン
ジオリエント方向及びフランジノーマル方向のロボット
座標系での単位ベクトルであり、それらの各軸成分値は
公知の座標変換により検出される。

【００１８】上述した工具姿勢パラメータの定義から、
Ａ₁ は単位ベクトル ^wＡ_t ^* の ^wＡ _f ^* 方向への方向余
弦であり、Ａ₂ は同単位ベクトル ^wＡ_t ^* の ^wＯ_f ^* 方
向への方向余弦であり、Ａ₃ は同単位ベクトル ^wＡ_t ^*
の ^wＮ_f ^* 方向への方向余弦であるため、数１〜数３に
示される３つのベクトル内積の式（１）〜式（３）が成
立する。

【００１９】

【数１】 Ａ₁ ＝ ^wＡ_t ^* ・ ^wＡ_f ^* ……式（１）

【００２０】

【数２】 Ａ₂ ＝ ^wＡ_t ^* ・ ^wＯ_f ^* ……式（２）

【００２１】

【数３】 Ａ₃ ＝ ^wＡ_t ^* ・ ^wＮ_f ^* ……式（３）

【００２２】上記３つの式（１）〜式（３）から、各ベ
クトルのロボット座標系における成分値α〜ι，ａ〜ｉ
を用いると、数４に示される式（４）が得られる。従っ
て、前述したロボット座標系での教示方向のデータのう
ち（α，β，γ）と、同じくロボット座標系でのフラン
ジ姿勢のデータ（ａ，ｂ，ｃ），（ｄ，ｅ，ｆ）及び
（ｇ，ｈ，ｉ）とから、フランジ座標系における工具ア
プローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，
Ａ₃ ）が求まる。即ち、ロボットの姿勢を教示するだけ
で、式（４）より自動的に工具アプローチ方向をパラメ
ータとして設定することができる。

【００２３】

【数４】

【００２４】同じ考え方により、ロボットを教示して、
工具オリエント方向がロボット座標系で（δ，ε，ζ）
なる教示方向に向くように工具姿勢を設定した時にフラ
ンジ姿勢がロボット座標系で ^wＡ_f ^* ＝（ａ，ｂ，
ｃ）、 ^wＯ_f ^* ＝（ｄ，ｅ，ｆ）、 ^wＮ_f ^* （ｇ，ｈ，
ｉ）であれば、これらのデータより、フランジ座標系に
おける工具オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* ＝
（Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ）は、数５に示される式（５）で求
まる。

【００２５】

【数５】

【００２６】更に、ロボットを教示して、工具ノーマル
方向がロボット座標系で（η，θ，ι）なる教示方向に
向くように工具姿勢を設定した時にフランジ姿勢がロボ
ット座標系で ^wＡ_f ^* ＝（ａ，ｂ，ｃ）、 ^wＯ_f ^* ＝
（ｄ，ｅ，ｆ）、 ^wＮ_f ^* ＝（ｇ，ｈ，ｉ）であれば、
これらのデータより、フランジ座標系における工具ノー
マル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^* ＝（Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，
Ｎ₃ ）は、数６に示される式（６）で求まる。

【００２７】

【数６】

【００２８】上述した式（４）〜式（６）によりフラン
ジ座標系における工具姿勢のパラメータ ^fＡ_t ^* ， ^fＯ
_t ^* 及び ^fＮ_t ^* を別々に求めて設定しても良いが、前
述の如くこれらの単位ベクトルは互いに直交するから、
１つだけ例えば工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ
_t ^* だけ式（４）により求め、他の２つは ^fＡ_t ^* から
導出して設定しても良い。

【００２９】この場合、工具姿勢のパラメータとしては
フランジ座標系での工具アプローチ方向の単位ベクトル
^fＡ_t ^* が重要であること、及び水準器等を利用できる
ことから、工具アプローチ方向を鉛直下方向に教示すれ
ば、（α，β，γ）＝（０，０，−１）であるため、式
（４）より ^fＡ_t ^* ＝（−ｃ，−ｆ，−ｉ）となり、フ
ランジ姿勢のデータから極めて簡単に工具アプローチ方
向の単位ベクトル ^fＡ _t ^* が求まる。逆に工具アプロー
チ方向を鉛直上方向に教示すれば（α，β，γ）＝
（０，０，１）であるため、式（４）より ^fＡ_t ^* ＝
（ｃ，ｆ，ｉ）となり、この場合もフランジ姿勢のデー
タから極めて簡単に求まる。

【００３０】工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t
^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）が求まれば、工具オリエント
方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* ＝（Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ）も
工具ノーマル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^* ＝（Ｎ₁ ，Ｎ
₂ ，Ｎ₃ ）も自動的に計算することができる。但し、工
具オリエント方向は工具アプローチ方向に対して垂直な
ベクトルとして定義するが、特にどちら側でも良い場合
が多いので、仮に工具アプローチ方向の単位ベクトル ^f
Ａ_t ^* から求める場合を考える。

【００３１】即ち、フランジアプローチ方向の単位ベク
トルＡ_f ^* はロボット座標系では ^wＡ_f ^* ＝（ａ，ｂ，
ｃ）であっても、フランジ座標系では当然ながら ^fＡ_f
^* ＝（１，０，０）であるから、この単位ベクトル ^fＡ
_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* ＝
（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）のなす角をθとすると、θは次式
（７）から求まる。

【００３２】

【数７】 θ＝ cos^-1（ ^fＡ_f ^* ・ ^fＡ_t ^* ）＝ cos^-1Ａ₁ ……式（７）

【００３３】一方、これら２つの単位ベクトル ^fＡ_f ^*
と ^fＡ_t ^* に垂直なベクトルをＶ^*とすると、Ｖ^* は次
式（８）から求まる。

【００３４】

【数８】 Ｖ^* ＝ ^fＡ_f ^* × ^fＡ_t ^* ……式（８）

【００３５】従って、工具オリエント方向の単位ベクト
ル ^fＯ_t ^* は、式（８）で求まるベクトルＶ^* まわり
に、フランジオリエント方向の単位ベクトルＯ_f ^* を、
式（７）で求まる角θだけ回転したものとする計算によ
り求めることができる。

【００３６】工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t
^* と、工具オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* が求
まれば、工具ノーマル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^* はこ
れら２つの単位ベクトルに垂直なベクトルであるから、
次式（９）から求めることができる。

【００３７】

【数９】 ^fＮ_t ^* ＝ ^fＡ_t ^* × ^fＯ_t ^* ……式（９）

【００３８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の方法及び装置
を、その実施例とともに詳細に説明する。図面中、図１
には本発明の工具姿勢パラメータ設定方法の一実施例に
係る処理手順が示され、図２にはフランジ座標系の説明
が示され、図３には工具姿勢パラメータの説明が示さ
れ、図４には本発明のロボット制御装置の一実施例に係
る構成が示され、図５には工具アプローチ方向を鉛直下
方向に教示した場合のフランジ姿勢が示され、図６には
工具アプローチ方向を鉛直上方向に教示した場合のフラ
ンジ姿勢が示されている。

【００３９】まず本実施例では、図２に示すような６軸
関節のロボット２０を想定し、フランジ座標系（Ｘ_f ，
Ｙ_f ，Ｚ_f ）は同ロボットを基準姿勢にした時のロボッ
ト手先のフランジに固定した三次元直交座標系である
が、工具姿勢を定義し易いように、また座標変換がし易
いように、ロボットの基準姿勢で６軸関節にそれぞれ固
定した三次元直交座標系（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ，Ｚ₁ ）〜
（Ｘ₆ ，Ｙ₆ ，Ｚ₆ ）の３方向と同じ方向をそれぞれフ
ランジアプローチ方向Ａ_f ，フランジオリエント方向Ｏ
_f 及びフランジノーマル方向Ｎ_f に取っている。即ち、
Ｘ_f 軸をフランジアプローチ方向Ａ_f に取り、Ｙ_f 軸を
フランジオリエント方向Ｏ_f に取り、Ｚ_f 軸をフランジ
ノーマル方向Ｎ_f に取っている。座標変換は各関節角か
らロボット手先の直交座標を求めるものであり、ロボッ
トの基準座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）から見たロボット
手先の座標を、各関節に固定した座標系の原点位置及び
姿勢（Ｘ_i，Ｙ_i ，Ｚ_i ）を順次求めることにより得
る。なお、姿勢の成分Ｘ_i ，Ｙ_i ，Ｚ _i は全てベクトル
である。

【００４０】このように設定されたフランジ座標系にお
いて、工具姿勢のパラメータが定義される。本実施例で
は、図３に示すように、工具アプローチ方向を工具３が
作用する方向にとっている。工具オリエント方向は工具
アプローチ方向に直角であればどこを向いていても良
く、また工具ノーマル方向は工具ノーマル方向と工具オ
リエント方向の双方に直角であればどこを向いていても
良い。なお、図３中で、符号１はロボット手先、符号２
はフランジを示している。また、Ａ_f ^* はフランジアプ
ローチ方向の単位ベクトル、Ｏ_f ^* はフランジオリエン
ト方向の単位ベクトル、Ｎ_f ^* はフランジノーマル方向
の単位ベクトル、Ａ_t ^* は工具アプローチ方向の単位ベ
クトル、Ｏ_t ^* は工具オリエント方向の単位ベクトル、
Ｎ_t ^* は工具ノーマル方向の単位ベクトルを示してお
り、Ａ_f ^* ＝Ｏ_f ^* ×Ｎ_f ^* 、Ａ_t ^*＝Ｏ_t ^* ×Ｎ_t ^*
である。

【００４１】次に、図４を参照して本発明の一実施例に
係るロボット制御装置の構成を説明する。図４におい
て、ロボット制御装置は、制御部１１に加えて教示部１
２と、検出部１３と、設定部１４とを有しており、更に
設定部１４は工具アプローチ方向設定部１５と、工具オ
リエント方向設定部１６と、工具ノーマル方向設定部１
７から構成される。なお、ロボット２０においては、図
３に示されるように、そのロボット手先（ハンド）１の
フランジ２に工具３が取り付けられる。符号２Ａはフラ
ンジ面を示す。

【００４２】図４に示したロボット制御装置の各部１１
〜１７のうちで制御部１１は、外部からの指令１８また
は教示部１２からの指令１２Ａと、設定部１４により設
定される工具姿勢のパラメータ１４Ａとに基づいて、ロ
ボット２０の各関節のアクチュエータ（図示省略）を駆
動し、ロボット２０の位置及び姿勢を制御する。なお、
工具姿勢のパラメータ１４Ａを設定する場合は、ロボッ
ト２０の姿勢を指令１２Ａの教示データに基づいて制御
すれば十分である。

【００４３】教示部１２はロボット２０に作業を行わせ
るための通常の教示に加えて、ロボット手先１に工具３
を取り付けた状態で工具アプローチ方向が鉛直下方向ま
たは鉛直上方向に向く工具姿勢を設定するように、制御
部１１に指令１２Ａを与えてロボット２０の姿勢を教示
する。更に教示部１２は、設定した工具姿勢でのフラン
ジ姿勢のデータ１３Ａから設定部１４に工具姿勢のパラ
メータ１４Ａを求めさせて制御部１１に設定させる指令
１２Ｂを、設定部１４に与える。なお、鉛直下方向か鉛
直上方向いずれを教示するかは、工具に応じて設定し易
い方が選ばれる。

【００４４】そのため教示部１２には、表１または表２
に例示するようなロボット動作プログラムが教示データ
として予め用意されている。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表１または表２のロボット動作プログラム
中の各ステップの命令が意味するところは、次の通りで
ある。

【００４８】表１におけるステップの命令は通常と同
様の動作命令であり、工具３が取り付いた状態で工具ア
プローチ方向が鉛直下方向となるように水準器等を用い
てロボット手先１の姿勢を教示した場合に、その時の教
示点をＰ１なる位置名で教示したものである。この動作
命令の実行により、ロボット２０は図５に示すような工
具アプローチ方向が鉛直下方向を向くフランジ姿勢をと
る。このとき、工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t
^* はロボットの基準座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀）で記述
すれば、 ^wＡ_t ^* ＝（０，０，−１）となって既知であ
る。一方、フランジ姿勢はフランジアプローチ方向の単
位ベクトルＡ_f ^* 、フランジオリエント方向の単位ベク
トルＯ_f ^* 及びフランジノーマル方向の単位ベクトルＮ
_f ^* で規定され、それぞれをロボットの基準座標系（Ｘ
₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）で記述した場合の単位ベクトル ^wＡ_f
^* ， ^wＯ_f ^* 及び ^wＮ_f ^* がフランジ姿勢データ１３Ａ
であり、数１０〜数１２の式（１０）〜式（１２）の如
く表記されるが、これらの各成分値ａ〜ｉは検出部１３
によって検出される。

【００４９】

【数１０】 ^wＡ_f ^* ＝（ａ，ｂ，ｃ） ……式（１０）

【００５０】

【数１１】 ^wＯ_f ^* ＝（ｄ，ｅ，ｆ） ……式（１１）

【００５１】

【数１２】 ^wＮ_f ^* ＝（ｇ，ｈ，ｉ） ……式（１２）

【００５２】他方、表２におけるステップの命令も通
常と同様の動作命令であり、この例では、工具３が取り
付いた状態で工具アプローチ方向が鉛直上方向となるよ
うに水準器等を用いてロボット手先１の姿勢を教示した
場合に、その時の教示点をＰ１なる位置名で教示したも
のである。この動作命令の実行により、ロボット２０は
図６に示すような工具アプローチ方向が鉛直上方向を向
くフランジ姿勢をとる。このとき、工具アプローチ方向
の単位ベクトルＡ_t ^* はロボットの基準座標系（Ｘ₀ ，
Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）で記述すれば、 ^wＡ_t ^* ＝（０，０，１）
となって既知である。一方、フランジ姿勢はフランジア
プローチ方向の単位ベクトルＡ_f ^* 、フランジオリエン
ト方向の単位ベクトルＯ_f ^* 及びフランジノーマル方向
の単位ベクトルＮ_f ^* で規定され、それぞれをロボット
の基準座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀）で記述した場合の単
位ベクトル ^wＡ_f ^* ， ^wＯ_f ^* 及び ^wＮ_f ^* がフランジ
姿勢データ１３Ａであり、数１０〜数１２の式（１０）
〜式（１２）の如く表記されるが、これらの各成分値ａ
〜ｉも検出部１３によって検出される。

【００５３】表１，表２のステップの命令は工具番号
ｎの工具について、表１または表２のステップの動作
命令の実行により工具姿勢が設定された場合のフランジ
姿勢データ１３Ａ（ ^wＡ_f ^* ， ^wＯ_f ^* ， ^wＮ_f ^* ）か
ら、フランジ座標系における工具姿勢のパラメータ１４
Ａ（ ^fＡ_t ^* ， ^fＯ_t ^* ， ^fＮ_t ^* ）を求めて設定させ
る命令である。

【００５４】検出部１３は、表１のステップまたは
表２のステップの実行後に、ロボット２０の位置あ
るいは角度センサ（図示省略）の出力から、公知の座標
変換により前出の式（１０）〜式（１２）に示した前記
各成分値ａ〜ｉからなるフランジ姿勢データ１３Ａを検
出し、設定部１４に与える。座標変換例としては、ロボ
ットの基準座標系から見たフランジ座標を、各関節角か
ら各関節に固定した座標系の原点位置及び姿勢を順次求
めることにより得ることができる。

【００５５】設定部１４では、まずフランジ座標系での
工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を工具アプ
ローチ方向設定部１５により求め、次いでフランジ座標
系での工具オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* を工
具オリエント方向設定部１６により求め、更にフランジ
座標系での工具ノーマル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^*を
工具ノーマル方向設定部１７により求め、これらの単位
ベクトル ^fＡ_t ^* ， ^fＯ_t ^* 及び ^fＮ_t ^* を工具姿勢の
パラメータ１４Ａとして制御部１１に設定する。ここ
で、図５、図６に示すように ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，
Ａ₃ ）、 ^fＯ_t ^*＝（Ｏ₁ ，Ｏ₂ ，Ｏ₃ ）、 ^fＮ_t ^* ＝
（Ｎ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ）として、以下に詳細を説明する。

【００５６】工具アプローチ方向設定部１５は、検出部
１３により検出されたロボット座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ
₀ ）におけるフランジ姿勢データ１３Ａのうち、フラン
ジアプローチ方向の単位ベクトル ^wＡ_f ^* のＺ₀ 軸方向
即ち鉛直軸方向の成分値ｃと、フランジオリエント方向
の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の同じく鉛直軸方向の成分値ｆ
と、フランジノーマル方向の単位ベクトル ^wＮ_f ^* の同
じく鉛直軸方向の成分値ｉとを用いて、フランジ座標系
における工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* ＝
（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）の各成分値Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ を求
め、制御部１１に設定する。

【００５７】但し、工具姿勢を図５の如く工具アプロー
チ方向が鉛直下方向に向くように設定した場合は、ロボ
ット座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）における工具アプロー
チ方向の単位ベクトル ^wＡ_t ^* が ^wＡ_t ^* ＝（０，０，
−１）であるから、前出の式（４）の関係に基づき、設
定部１５はＡ₁ ＝−ｃ、Ａ₂ ＝−ｆ、Ａ₃ ＝−ｉとして
数１３に示す式（１３）の如くフランジ座標系における
工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を求める。

【００５８】

【数１３】 ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）＝（−ｃ，−ｆ，−ｉ）……式（１３）

【００５９】他方、工具姿勢を図６の如く工具アプロー
チ方向が鉛直上方向に向くように設定した場合は、ロボ
ット座標系（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ，Ｚ₀ ）における工具アプロー
チ方向の単位ベクトル ^wＡ_t ^* が ^wＡ_t ^* ＝（０，０，
１）であるから、同じく前出の式（４）の関係に基づ
き、設定部１５はＡ₁ ＝ｃ、Ａ₂ ＝ｆ、Ａ₃ ＝ｉとして
数１４に示す式（１４）の如くフランジ座標系における
工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を求める。

【００６０】

【数１４】 ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）＝（ｃ，ｆ，ｉ） ……式（１４）

【００６１】工具オリエント方向設定部１６は、まず、
工具アプローチ方向設定部１５で前述の如く求めた工具
アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* のフランジアプ
ローチ方向の成分値Ａ₁ （−ｃまたはｃ）を用いること
により、前出の式（７）の如くθ＝ cos^-1Ａ₁ を計算
し、フランジアプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_f ^* と
工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* とのなす角
度θを求める。次いで、前出の式（８）の如くＶ^* ＝ ^f
Ａ_f ^* × ^fＡ_t ^* なるベクトル外積の計算を行い、この
ベクトルＶ^* 回りにフランジオリエント方向の単位ベク
トル ^fＯ_f ^* を角度θだけ回転したベクトルを求める計
算を行い、このベクトルをフランジ座標系における工具
オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* ＝（Ｏ₁ ，
Ｏ₂ ，Ｏ₃ ）とする。

【００６２】工具ノーマル方向設定部１７は、工具アプ
ローチ方向設定部１５で前述の如く求めた工具アプロー
チ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* と、工具オリエント設定
部１６で求めた工具オリエント方向の単位ベクトル ^fＯ
_t ^* とを用いることにより、前出の式（９）の如く ^fＮ
_t ^* ＝ ^fＡ_t ^* × ^fＯ_t ^* なるベクトル外積の計算を行
い、フランジ座標系における工具ノーマル方向の単位ベ
クトル ^fＮ_t ^* ＝（Ｎ ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ）を求める。

【００６３】上述した各部１１〜１７の機能により、本
実施例のロボット制御装置１０では図１に示した処理手
順で工具姿勢のパラメータ１４Ａの設定が行なわれる。
即ち、ロボット手先１に工具３を取り付けた後に水準器
等を用いて工具アプローチ方向を鉛直下方向または鉛直
上方向に合わせる教示を行うことにより、自動的にそれ
ぞれフランジ座標系における工具アプローチ方向の単位
ベクトル ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）、工具オリエ
ント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* ＝（Ｏ ₁ ，Ｏ₂ ，
Ｏ₃ ）、及び工具ノーマル方向の単位ベクトル ^fＮ_t ^*
＝（Ｎ₁ ，Ｎ ₂ ，Ｎ₃ ）を制御部１１に設定することが
できる。

【００６４】また、衝突等で工具姿勢にずれが生じた場
合には、工具姿勢パラメータ設定用のジョブ（ＪＯ
Ｂ）、即ち表１または表２に示したステップの命令
を再度実施する。これにより、ずれの有無を簡単にチェ
ックすることができ、且つ、修正を簡単に行うことがで
きる。

【００６５】なお、上記実施例では工具アプローチ方向
として工具がワークに作用する方向が直感的であるので
これを採用したが、他の任意の方向を採用しても良い。

【００６６】

【発明の効果】本発明の工具姿勢パラメータ設定方法及
びロボット制御装置によれば、ロボットに姿勢を教示し
て、工具アプローチ方向，工具オリエント方向及び工具
ノーマル方向のうち一方向について、該一方向が所定の
教示方向に向く工具姿勢をそれぞれ設定し、及び、設定
した工具姿勢でのフランジ姿勢のデータから、フランジ
座標系における工具姿勢を求め、パラメータとして設定
するので、空間での長さの実測が不要であり、精度良く
工具姿勢パラメータを設定することができる。

【００６７】特に、教示方向を鉛直下方向または鉛直上
方向とし、これらの教示方向に工具アプローチ方向を向
かわせる場合は、水準器等を用いて簡単且つ正確に教示
を行うことができ、また、フランジ座標系における工具
アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* が簡単に求ま
る。

【００６８】更に、衝突等で工具姿勢がずれた場合に
は、再度教示を行うことにより、ずれの有無のチェック
及び工具姿勢パラメータの修正を簡単に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工具姿勢パラメータ設定方法の一実施
例に係る処理手順を示す図。

【図２】フランジ座標系の説明図。

【図３】工具姿勢パラメータの説明図。

【図４】本発明のロボット制御装置の一実施例に係る構
成を示す図。

【図５】工具アプローチ方向を鉛直下方向とした場合の
フランジ姿勢を示す図。

【図６】工具アプローチ方向を鉛直上方向とした場合の
フランジ姿勢を示す図。

【符号の説明】

１ ロボット手先 ２ フランジ ２Ａ フランジ面 ３ 工具 １０ ロボット制御装置 １１ 制御部 １２ 教示部 １３ 検出部 １４ 設定部 １５ 工具アプローチ方向設定部 １６ 工具オリエント方向設定部 １７ 工具ノーマル方向設定部 １８ 外部指令 ２０ ロボット

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロボット手先のフランジに工具が取り付
   けられるロボットに姿勢を教示して、工具アプローチ方
   向、工具オリエント方向及び工具ノーマル方向のうち一
   方向がロボット座標系で所定の教示方向に向く工具姿勢
   を設定すること、及び設定した工具姿勢でのフランジ姿
   勢のロボット座標系におけるデータから、フランジ座標
   系における工具姿勢を求め、パラメータとして設定する
   ことを特徴とする工具姿勢パラメータ設定方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記一方向が工具ア
   プローチ方向であり、前記教示方向が鉛直下方向であ
   り、且つ、フランジ座標系における前記工具姿勢が工具
   アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；フラ
   ンジ座標系をフランジアプローチ方向Ａ_f と、フランジ
   オリエント方向Ｏ _f と、フランジノーマル方向Ｎ_f とを
   座標軸とする三次元直交座標系（Ａ_f ，Ｏ _f ，Ｎ_f ）と
   して前記工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* を、
   フランジ座標系で ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）と記
   述するとき；ロボット座標系におけるフランジ姿勢のデ
   ータから、フランジアプローチ方向の単位ベクトル ^wＡ
   _f ^* の鉛直軸方向の成分ｃと、フランジオリエント方向
   の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｆと、フラ
   ンジノーマル方向の単位ベクトル ^WＮ_f ^* の鉛直軸方向
   の成分ｉとを求め；フランジ座標系における工具アプロ
   ーチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を、Ａ₁＝−ｃ，Ａ₂
   ＝−ｆ，Ａ₃ ＝−ｉとして求めること；を特徴とする工
   具パラメータ設定方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記一方向が工具ア
   プローチ方向であり、前記教示方向が鉛直上方向であ
   り、且つ、フランジ座標系における前記工具姿勢が工具
   アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；フラ
   ンジ座標系をフランジアプローチ方向Ａ_f と、フランジ
   オリエント方向Ｏ _f と、フランジノーマル方向Ｎ_f とを
   座標軸とする三次元直交座標系（Ａ_f ，Ｏ _f ，Ｎ_f ）と
   して前記工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* を、
   フランジ座標系で ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）と記
   述するとき；ロボット座標系におけるフランジ姿勢のデ
   ータから、フランジアプローチ方向の単位ベクトル ^wＡ
   _f ^* の鉛直軸方向の成分ｃと、フランジオリエント方向
   の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｆと、フラ
   ンジノーマル方向の単位ベクトル ^WＮ_f ^* の鉛直軸方向
   の成分ｉとを求め；フランジ座標系における工具アプロ
   ーチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t ^* を、Ａ₁＝ｃ，Ａ₂ ＝
   ｆ，Ａ₃ ＝ｉとして求めること；を特徴とする工具パラ
   メータ設定方法。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、フランジ座
   標系における工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t
   ^* のフランジアプローチ方向成分Ａ₁ を用いて、θ＝ c
   os^-1Ａ₁ なる演算によりフランジアプローチ方向の単位
   ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ
   _t ^* のなす角θを算出し、これらフランジアプローチ方
   向の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベ
   クトルＡ_t ^* とに垂直なベクトルの回りに、フランジオ
   リエント方向の単位ベクトルＯ _f ^* を角度θ回転するこ
   とによりフランジ座標系における工具オリエント方向の
   単位ベクトル ^fＯ_t ^* を算出し、これをパラメータとし
   て設定することを特徴とする工具姿勢パラメータ設定方
   法。
5. 【請求項５】 請求項４において、工具アプローチ方向
   の単位ベクトルＡ_t ^* と工具オリエント方向の単位ベク
   トルＯ_t ^* とから、両単位ベクトルに垂直なフランジ座
   標系における単位ベクトル ^fＮ_t ^* を算出し、これを工
   具ノーマル方向のパラメータとして設定することを特徴
   とする工具姿勢パラメータ設定方法。
6. 【請求項６】 ロボット手先のフランジに工具が取り付
   けられるロボットの位置と姿勢を制御するロボット制御
   装置において：工具アプローチ方向，工具オリエント方
   向及び工具ノーマル方向のうち一方向が所定の教示方向
   を向く工具姿勢を設定した教示データにより、ロボット
   に姿勢を教示する教示部と；ロボット座標系でのフラン
   ジの姿勢を検出する検出部と；この検出部により得られ
   たフランジ姿勢のデータから、フランジ座標系における
   工具姿勢を求め、パラメータとして設定する設定部と；
   を具備することを特徴とするロボット制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記一方向が工具ア
   プローチ方向であり、前記教示方向が鉛直下方向であ
   り、且つ、フランジ座標系における前記工具姿勢が工具
   アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；同単
   位ベクトルＡ_t ^* の各成分Ａ₁ ，Ａ₂ 及びＡ₃ をそれぞ
   れＡ₁ ＝−ｃ，Ａ₂ ＝−ｆ及びＡ₃ ＝−ｉとすること；
   を特徴とするロボット制御装置。但し、フランジ座標系
   をフランジアプローチ方向Ａ_f と、フランジオリエント
   方向Ｏ_f と、フランジノーマル方向Ｎ_f とを座標軸とす
   る三次元直交座標系（Ａ _f ，Ｏ_f ，Ｎ_f ）として前記工
   具アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* を、フランジ座
   標系で ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）と記述し、ｃ，
   ｆ及びｉはそれぞれロボット座標系におけるフランジ姿
   勢のデータのうち、フランジアプローチ方向の単位ベク
   トル ^wＡ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｃ，フランジオリエン
   ト方向の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｆ及
   びフランジノーマル方向の単位ベクトル ^wＮ_f ^* の鉛直
   軸方向の成分ｉである。
8. 【請求項８】 請求項６において、前記一方向が工具ア
   プローチ方向であり、前記教示方向が鉛直上方向であ
   り、且つ、フランジ座標系における前記工具姿勢が工具
   アプローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* であること；同単
   位ベクトルＡ_t ^* の各成分Ａ₁ ，Ａ₂ 及びＡ₃ をそれぞ
   れＡ₁ ＝ｃ，Ａ₂ ＝ｆ及びＡ₃ ＝ｉとすること；を特徴
   とするロボット制御装置。但し、フランジ座標系をフラ
   ンジアプローチ方向Ａ_f と、フランジオリエント方向Ｏ
   _f と、フランジノーマル方向Ｎ_f とを座標軸とする三次
   元直交座標系（Ａ _f ，Ｏ_f ，Ｎ_f ）として前記工具アプ
   ローチ方向の単位ベクトルＡ_t ^* を、フランジ座標系で
   ^fＡ_t ^* ＝（Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ）と記述し、ｃ，ｆ及び
   ｉはそれぞれロボット座標系におけるフランジ姿勢のデ
   ータのうち、フランジアプローチ方向の単位ベクトル ^w
   Ａ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｃ，フランジオリエント方向
   の単位ベクトル ^wＯ_f ^* の鉛直軸方向の成分ｆ及びフラ
   ンジノーマル方向の単位ベクトル ^wＮ_f ^* の鉛直軸方向
   の成分ｉである。
9. 【請求項９】 請求項７または８において、フランジ座
   標系における工具アプローチ方向の単位ベクトル ^fＡ_t
   ^* のフランジアプローチ方向成分Ａ₁ を用いて、θ＝ c
   os^-1Ａ₁ なる演算によりフランジアプローチ方向の単位
   ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベクトルＡ
   _t ^* のなす角θを算出し、これらフランジアプローチ方
   向の単位ベクトルＡ_f ^* と工具アプローチ方向の単位ベ
   クトルＡ_t ^* とに垂直なベクトルＶ^* をＶ^* ＝Ａ_f ^* ×
   Ａ_t ^* なる演算により算出し、このベクトルＶ^* の回り
   にフランジオリエント方向の単位ベクトルＯ_f ^* を角度
   θ回転させる演算によりフランジ座標系における工具オ
   リエント方向の単位ベクトル ^fＯ_t ^* を算出し、これを
   パラメータとして設定する工具オリエント方向設定部を
   具備することを特徴とするロボット制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、工具アプローチ方
    向の単位ベクトルＡ _t ^* と工具オリエント方向の単位ベ
    クトルＯ_t ^* とから、両単位ベクトルに垂直なフランジ
    座標系における単位ベクトル ^fＮ_t ^* を ^fＮ_t ^* ＝Ａ_t
    ^* ×Ｏ_t ^* なる演算により算出し、これを工具ノーマル
    方向のパラメータとして設定する工具ノーマル方向設定
    部を具備することを特徴とするロボット制御装置。