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JPH11226886A - Correcting method for robot track - Google Patents

Correcting method for robot track

Info

Publication number
JPH11226886A
JPH11226886A JP3029498A JP3029498A JPH11226886A JP H11226886 A JPH11226886 A JP H11226886A JP 3029498 A JP3029498 A JP 3029498A JP 3029498 A JP3029498 A JP 3029498A JP H11226886 A JPH11226886 A JP H11226886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
trajectory
shortest distance
singular point
point
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
Application number
JP3029498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunio Miyawaki
国男 宮脇
Yasuhiro Teika
康浩 定家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP3029498A priority Critical patent/JPH11226886A/en
Publication of JPH11226886A publication Critical patent/JPH11226886A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correcting method which can easily correct a robot track formed in an off line in a short time. SOLUTION: Based on a robot data, robot operating range, and a tool attitude in the case of performing paint work by a robot, a singular point locus S1 , S2 in the robot is obtained, and the shortest distance hmin between this singular point locus S1 , S2 and a robot track PcPi obtained in accordance with a workpiece is obtained. After evaluating accuracy of the robot track by whether this shortest distance hmin is in a permissible value rs or not, an original position of the robot is deviated so that the shortest distance hmin exceeds the permissible value rs .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特異点近傍におけ
る作業を回避するためのロボット軌道の修正方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of correcting a robot trajectory for avoiding an operation near a singular point.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各種の量産品の製造工程において
ロボットが広く実用化されているが、船舶、橋梁などの
大型構造物においても、ロボットの実用化が図られてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, robots have been widely put to practical use in the production process of various mass-produced products, and robots have also been put to practical use in large structures such as ships and bridges.

【0003】例えば、溶接作業の多くは、溶接ロボット
により行われているが、溶接に比べて、経済効果が充分
に発揮されない塗装作業においても、熟練を要する作業
者の確保等の問題から、やはりロボット化が望まれてい
る。
For example, most welding operations are performed by welding robots. However, even in painting operations in which economic effects are not sufficiently exhibited as compared with welding, there is still a problem of securing skilled workers and the like. Robotization is desired.

【0004】一般に、塗装ロボットは、自動車産業で多
く使用されるとともに、その運転データ(NCデータ)
は、手作業によるティーチングにより得られていた。と
ころで、ロボットへの手作業によるティーチングは、自
動車などのように、塗装範囲が狭くかつロボットの動き
も複雑でない場合には、比較的容易に行うことができる
が、大型構造物の場合には、塗装面積も広くかつ塗装面
に多数の補剛部材が突出しており、手作業によりティー
チングするのは、手間と時間を要するという問題があ
る。
[0004] In general, painting robots are widely used in the automobile industry and their operation data (NC data).
Was obtained by manual teaching. By the way, teaching by hand to the robot can be performed relatively easily when the painting range is small and the movement of the robot is not complicated, such as in a car, but in the case of a large structure, Since the painting area is large and many stiffening members protrude from the painting surface, there is a problem that manual teaching requires time and effort.

【0005】このため、オフラインでのプログラミング
により、ロボットの運転データを作成する必要がある。
オフラインにより、ロボットの運転データを作成する場
合、塗装対象物の構造データ、塗装条件データ、および
塗装施工法データをライブラリから読み込み、これら各
データに基づき、ロボットの運転データ、すなわちロボ
ット軌道が生成されていた。
For this reason, it is necessary to create operation data of the robot by programming offline.
When creating robot operation data offline, the robot reads the structure data, coating condition data, and painting method data of the object to be coated from the library, and generates robot operation data, that is, a robot trajectory based on these data. I was

【0006】そして、オフラインにより生成されたロボ
ット軌道については、安定した塗装作業または必要な作
業スキルの発揮のための精度チェックが、例えばヤコビ
行列式などを用いて行われるとともに、その修正作業も
行われている。
With respect to the robot trajectory generated off-line, accuracy check for stable painting work or exercise of necessary work skills is performed using, for example, a Jacobian determinant, and correction work is also performed. Have been done.

【0007】従来、この修正作業については、試行錯誤
により行われていた。
Conventionally, this correction work has been performed by trial and error.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、試行錯誤に
より修正作業を行う場合、ロボットの原点位置を適宜変
更して、ロボット軌道を生成し直すとともに、再度、ヤ
コビ行列を用いた精度チェックを行う必要があり、多大
な手間および時間を要するという問題があった。
When a correction operation is performed by trial and error, it is necessary to appropriately change the origin position of the robot, regenerate the robot trajectory, and check the accuracy again using the Jacobian matrix. However, there is a problem that a lot of labor and time are required.

【0009】そこで、本発明は、オフラインで生成され
たロボット軌道の修正を、短時間でかつ容易に行い得る
修正方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a correction method that can easily and quickly correct a robot trajectory generated off-line.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1のロボット軌道の修正方法は、ロボッ
トにより所定作業を行わせる際のロボット諸元、ロボッ
ト動作範囲および/またはツール姿勢に基づき、ロボッ
トにおける特異点を求めるとともに、この特異点を中心
にして許容値を半径とする範囲内を特異領域となし、作
業対象物に応じて求められたロボット軌道の精度を、上
記特異領域内を通過するか否かにより評価した後、ロボ
ット軌道上の任意の点が上記特異領域内を通過しないよ
うに、ロボットの原点位置をずらせる方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, a first method of correcting a robot trajectory according to the present invention is to provide a robot specification, a robot operation range and / or a tool when a predetermined operation is performed by a robot. Based on the posture, the singular point of the robot is determined, and the singular point is defined as the singular area within the range with the permissible value as the center of this singular point. After evaluating whether or not the robot passes through the area, the original position of the robot is shifted so that an arbitrary point on the robot trajectory does not pass through the singular area.

【0011】また、本発明の第2のロボット軌道の修正
方法は、ロボットにより所定作業を行わせる際のロボッ
ト諸元、ロボット動作範囲および/またはツール姿勢に
基づき、ロボットにおける特異点軌跡を求めるととも
に、この特異点軌跡と作業対象物に応じて求められたロ
ボット軌道との最短距離を求め、この最短距離が許容値
内であるか否かによりロボット軌道の精度を評価した
後、上記最短距離が許容値を超えるようにロボットの原
点位置をずらせる方法である。
A second method of correcting a robot trajectory according to the present invention obtains a singular point trajectory of a robot based on a robot specification, a robot operation range, and / or a tool posture when a predetermined operation is performed by the robot. After obtaining the shortest distance between the singular point trajectory and the robot trajectory obtained according to the work target, and evaluating the accuracy of the robot trajectory by determining whether or not this shortest distance is within an allowable value, the shortest distance is calculated as follows. This is a method of shifting the robot origin position so as to exceed the allowable value.

【0012】上記の各修正方法によると、作業を行う際
のロボットにおける特異点を含む特異領域を求め、この
特異領域内を、ロボット軌道が通るか否かにより軌道精
度の評価を下すようにしたので、または作業を行う際の
ロボットにおける特異点軌跡とロボット軌道との最短距
離を求め、この最短距離と許容値とを比較することによ
り軌道精度の評価を下すようにしたので、ヤコビ行列を
用いる場合のような複雑かつ莫大な計算を必要としな
い。
According to each of the above-mentioned correction methods, a singular region including a singular point of the robot at the time of performing the work is obtained, and the trajectory accuracy is evaluated based on whether or not the robot trajectory passes through this singular region. In order to evaluate the trajectory accuracy by calculating the shortest distance between the singular point trajectory of the robot and the robot trajectory when performing the work and comparing the shortest distance with the allowable value, the Jacobi matrix is used. It does not require complicated and enormous calculations as in the case.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態のワー
クにおけるロボット軌道の修正方法を、図1〜図16に
基づき説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for correcting a robot trajectory in a work according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】本実施の形態においては、多関節型の塗装
用ロボットにおける軌道の修正方法について説明する。
ところで、このロボット軌道の修正方法は、下記に述べ
るロボット軌道の精度評価方法を前提とするもので、ま
ずこの精度評価方法について説明する。
In the present embodiment, a method of correcting a trajectory in a multi-joint type painting robot will be described.
By the way, the method of correcting the robot trajectory is based on the accuracy evaluation method of the robot trajectory described below, and the accuracy evaluation method will be described first.

【0015】本実施の形態における塗装対象物(作業対
象物の一例で、以下、単にワークという)は船殻ブロッ
クであり、水平方向および鉛直方向の部材により組み立
てられたもので、箱型形状にされている。
The object to be painted (an example of an object to be worked, hereinafter simply referred to as a work) in the present embodiment is a hull block, which is assembled by horizontal and vertical members, and has a box shape. Have been.

【0016】例えば、図1に示すように、この船殻ブロ
ック1は、船体外板2の内面に補剛部材として、ビーム
材3が取り付けられるとともに、船体外板2に直交する
ように隔壁材4などが取り付けられたものであり、この
船殻ブロック1の表面を、塗装ロボット(以下、ロボッ
トという)により、自動的に塗装する場合について説明
する。
For example, as shown in FIG. 1, this hull block 1 has a beam member 3 attached to the inner surface of a hull outer plate 2 as a stiffening member, and a partition wall member perpendicular to the hull outer plate 2. A case where the surface of the hull block 1 is automatically painted by a painting robot (hereinafter, referred to as a robot) will be described.

【0017】まず、手首部に塗装ガン(以下、ツールと
いう)が取り付けられたロボットの軌道すなわち運転デ
ータが運転データ生成システム(コンピュータシステ
ム)にて求められる。
First, an orbit, that is, operation data of a robot having a painting gun (hereinafter, referred to as a tool) attached to a wrist is obtained by an operation data generation system (computer system).

【0018】すなわち、図2のフローチャートに示すよ
うに、軌道生成システムにおいて、CADデータ11か
らワークの構造データが読み込まれて認識されるととも
に、塗装ライブラリイ12から塗装条件データおよび作
業ライブラリイ13から塗装施工法データが読み込ま
れ、これら各データに基づき、ロボット軌道すなわちツ
ールの移動速度、ツール姿勢、ツール先端軌跡などが求
められ、そして所定のチェック(後述する)が行われた
後、オフラインにてNCデータが生成される。
That is, as shown in the flowchart of FIG. 2, in the trajectory generation system, the work structure data is read from the CAD data 11 and recognized, and the painting condition data from the painting library 12 and the painting work from the work library 13 are read. Based on these data, the robot trajectory, that is, the moving speed of the tool, the tool posture, the tool tip trajectory, etc. are obtained. After a predetermined check (described later) is performed, the NC data is offline. Is generated.

【0019】具体的に説明すると、軌道の生成に際して
データ生成システムに与えられる情報は、ロボットが設
置されている基準座標におけるワークの構造データおよ
びロボットの諸元である。すなわち、CADからの情報
によりワーク構造が数値認識されると、ロボットの諸元
の一つである動作範囲を基に、ロボットの原点位置が決
定され、そして認識したワーク構造並びに決定されたロ
ボットの原点位置およびツール姿勢にしたがって、ワー
クの各部に対応する塗装パスおよび移動パスがロボット
軌道として生成される。
More specifically, the information given to the data generation system when generating the trajectory is the structural data of the work at the reference coordinates where the robot is installed and the specifications of the robot. That is, when the work structure is numerically recognized based on the information from the CAD, the origin position of the robot is determined based on the operation range which is one of the specifications of the robot, and the recognized work structure and the determined robot are determined. A painting path and a movement path corresponding to each part of the work are generated as a robot trajectory according to the origin position and the tool posture.

【0020】次に、この生成されたロボット軌道が適正
か否かのチェック、すなわち干渉チェックおよび軌道精
度のチェック(評価)が行われる。以下、この軌道の精
度評価方法について説明する。なお、干渉チェックにつ
いては、当然行われるものであり、しかもそのチェック
は容易であるため、説明は省略する。
Next, a check is made as to whether the generated robot trajectory is appropriate, that is, an interference check and a trajectory accuracy check (evaluation) are performed. Hereinafter, a method for evaluating the accuracy of the trajectory will be described. The interference check is naturally performed, and the check is easy.

【0021】この軌道精度の評価については、ロボット
軌道が、運動性能が劣化する特異姿勢の領域内を通過し
ているか否かにより、判断するのであるが、まずこの生
成された軌道におけるロボット姿勢の特異点の軌跡、す
なわち特異姿勢が演算により求められる。
The trajectory accuracy is evaluated based on whether or not the robot trajectory passes through the region of the singular posture in which the motion performance deteriorates. First, the robot posture in the generated trajectory is determined. The trajectory of the singular point, that is, the singular posture, is obtained by calculation.

【0022】この特異姿勢としては、手首部および肩部
に関するものがある。手首部に関するものは、図3
(a)に示すように、ツール21を固定保持したロボッ
ト31の手首部32と前腕部33とが一直線になる場
合、すなわちツール姿勢が一定の場合(以下、手首特異
姿勢という)で、肩部に関するものは、図3(b)に示
すように、ロボット31の手首部32の回転中心点34
がロボット31の第一関節軸35の旋回中心軸36上に
位置する場合(以下、肩特異姿勢という)である。
The special posture includes a wrist and a shoulder. Fig. 3
As shown in (a), when the wrist part 32 and the forearm part 33 of the robot 31 fixedly holding the tool 21 are in a straight line, that is, when the tool posture is constant (hereinafter referred to as a wrist singular posture), the shoulder part 3B, the rotation center point 34 of the wrist 32 of the robot 31 is
Is located on the turning center axis 36 of the first joint axis 35 of the robot 31 (hereinafter, referred to as a shoulder specific posture).

【0023】ここで、実際に、ロボットを作動させて、
ロボットに特異点およびその近傍を通過する軌道を与
え、そして時々刻々におけるツール先端(TCP)およ
びツール姿勢における誤差を、水平角15度および俯角
30度で見た場合を、図4に示す。なお、指定速度は、
膜厚の大きい重塗装に必要な速度として、300mm/
sに設定されている。図4から、特異点近傍を通る軌道
においては、特に、手首特異点Shに近づくにつれて、
ツール先端、ツール姿勢などの軌道精度に誤差が生じて
いるのが分かる。
Here, actually, the robot is operated,
FIG. 4 shows a case where the robot is given a trajectory passing through the singular point and its vicinity, and errors in the tool tip (TCP) and the tool posture at every moment are observed at a horizontal angle of 15 degrees and a depression angle of 30 degrees. The specified speed is
The speed required for heavy coating with a large film thickness is 300 mm /
s. From FIG. 4, in the trajectory passing near the singular point, especially as the wrist singular point Sh is approached,
It can be seen that there is an error in the trajectory accuracy of the tool tip, tool posture, etc.

【0024】計測パラメータとして、特異点を含む軌道
からY方向およびZ方向への軌道のシフト量をとること
により、特異点からの距離と軌道精度との関係を把握し
た。手首特異点に対してはY方向およびZ方向にシフト
しており、肩特異点に対してはY方向にシフトしてい
る。
The relationship between the distance from the singular point and the trajectory accuracy was ascertained by taking the amount of shift of the trajectory in the Y and Z directions from the trajectory including the singular point as a measurement parameter. The wrist singularity is shifted in the Y and Z directions, and the shoulder singularity is shifted in the Y direction.

【0025】図5に特異点軌道からのシフト量、すなわ
ち特異点からの空間的距離に対する各軌道誤差の計測結
果を示す。図5の(a)はツール先端(TCP)、
(b)はツール姿勢、(c)は移動速度をそれぞれ表わ
している。この図5から、手首特異点に対しては、特異
点軌道からY方向およびZ方向にシフトしており、肩特
異点に対しては、Y方向にシフトしているのが分かる。
すなわち、どの精度項目に対しても、誤差が特異点から
の距離に反比例していることが読み取れる。
FIG. 5 shows a measurement result of each trajectory error with respect to a shift amount from the singular point trajectory, that is, a spatial distance from the singular point. FIG. 5A shows a tool tip (TCP),
(B) represents the tool posture, and (c) represents the moving speed. From FIG. 5, it can be seen that the singular point orbit is shifted in the Y and Z directions from the singular point trajectory, and the shoulder singular point is shifted in the Y direction.
That is, for any accuracy item, it can be read that the error is inversely proportional to the distance from the singular point.

【0026】ところで、ツール先端の経路誤差ΔPとツ
ール姿勢誤差Δψとが相乗して塗布面での狙い位置誤差
δとなる。この塗布面の狙い位置誤差δのとり得る最大
値は、ツールである塗装ガンと塗布面との塗装距離をL
とすれば、下記(1)式により、表わされる。
By the way, the path error ΔP at the tip of the tool and the tool attitude error Δψ are synergistic to become the target position error δ on the coating surface. The maximum value that the target position error δ of the coating surface can take is that the coating distance between the coating gun, which is a tool, and the coating surface is L.
Then, it is represented by the following equation (1).

【0027】δ≒ΔPmax+L×Δψ・・・(1) 図5に示した軌道誤差の計測結果と(1)式より、特異
点から軌道までの空間距離と塗布面狙い位置誤差の最大
値との関係は、L=300mmとすれば、図6のように
なる。図6から、やはり、誤差は特異点からの距離に反
比例していることが分かる。
Δ ≒ ΔP max + L × Δψ (1) From the measurement result of the trajectory error shown in FIG. 5 and equation (1), the spatial distance from the singular point to the trajectory and the maximum value of the target position error of the coating surface. 6 is as shown in FIG. 6 if L = 300 mm. FIG. 6 shows that the error is again inversely proportional to the distance from the singular point.

【0028】このように、軌道精度は特異点からの距離
に依存していることから、軌道精度を保持するために
は、特異点を中心とする許容値を半径とする領域を設け
て特異領域とし、評価対象であるロボット軌道がこの特
異領域を通るか否かで、軌道精度を評価すればよいこと
が分かる。
As described above, since the trajectory accuracy depends on the distance from the singular point, in order to maintain the trajectory accuracy, an area having a radius around an allowable value centered on the singular point is provided. It can be seen that the trajectory accuracy should be evaluated based on whether or not the robot trajectory to be evaluated passes through this singular region.

【0029】例えば、塗布面での狙い位置誤差の許容値
が30mmであるとすると、図6に示すように、軌道は
特異点から10mm以上離れている必要があることが分
かる。このように、軌道精度が劣化する領域を特異領域
として見なすとともに、この特異領域をロボット軌道が
通過するか否かを判断することにより、極めて容易に評
価を下すことができる。
For example, assuming that the allowable value of the target position error on the coating surface is 30 mm, it is understood that the trajectory needs to be separated from the singular point by 10 mm or more as shown in FIG. As described above, the area in which the trajectory accuracy is degraded is regarded as a singular area, and whether the robot trajectory passes through this singular area can be evaluated very easily.

【0030】図7に示すように、特異点の集合として特
異点軌跡41が定まれば、特異点から許容値rsを半径
とするとともに特異点軌跡41に沿ったこの半径rs
集合とする特異領域42が得られる。
As shown in FIG. 7, if singular point trajectory 41 Sadamare as a set of singular points, the allowable value r s from the singular point along the specific point trajectory 41 with a radius and a set of the radius r s Is obtained.

【0031】したがって、軌道評価の方法として、ロボ
ットの軌道(線分)と特異点軌跡(線分)との空間内で
の最短距離が、上記特異点領域の半径よりも大きけれ
ば、その軌道は可とし、小さければ不可と判定すること
ができる。
Therefore, as a method of trajectory evaluation, if the shortest distance in space between the robot trajectory (line segment) and the singular point trajectory (line segment) is larger than the radius of the singular point region, the trajectory is determined. If it is acceptable, it can be determined that it is not possible if it is small.

【0032】ところで、この特異点領域の半径の値は、
実際の作業に基づき決定するのが好ましく、具体的に
は、塗装作業で指定された移動速度に比例する値であ
る。 [A]ここで、上記特異点の内、手首部に関する場合の
評価方法を、詳細に説明する。
By the way, the value of the radius of this singularity area is
It is preferable to determine based on the actual work, and specifically, a value proportional to the moving speed specified in the painting work. [A] Here, an evaluation method in the case of a wrist among the above singular points will be described in detail.

【0033】まず、手首部特異点の軌跡を求める方法に
ついて説明する。一般に、塗装軌道すなわちロボット軌
道を得るには、目標点(ツール先端であるツールの狙い
位置)、ツール姿勢および線速度が指定される。一定の
ツール姿勢を指定したときに、ピューマ型のロボットの
手首特異点を描く軌跡を図示すると、図8のようにな
る。なお、ツール軸と手首軸とは、同一軸上に配置され
ているものとする。
First, a method of obtaining the trajectory of the singular point of the wrist will be described. Generally, in order to obtain a paint trajectory, that is, a robot trajectory, a target point (target position of a tool which is a tool tip), a tool posture, and a linear velocity are designated. FIG. 8 illustrates a trajectory that draws a wrist singular point of a puma-type robot when a fixed tool posture is designated. It is assumed that the tool axis and the wrist axis are arranged on the same axis.

【0034】この手首特異点軌跡は、図8に示すよう
に、前腕の方向をツール軸方向のベクトル*a[記号*
は、その後に記載された文字がベクトルであることを示
し(以下、同じ)、また以下に示す式中において、ベク
トルは太字で示す]と平行に保ちつつ第二関節軸
(θ2)を可動範囲内で動かしたときに、ツール先端
(TCP)の描く軌跡であって、上腕の長さを半径とす
る円弧S12である。この円弧は、ベクトル*aによっ
て決まる平面π上にある。
As shown in FIG. 8, the trajectory of the wrist singular point corresponds to the vector * a [symbol *
Indicates that the character described thereafter is a vector (hereinafter the same), and in the following equation, the vector is shown in bold.] And the second joint axis (θ 2 ) is movable while being kept parallel to This is a locus drawn by the tool tip (TCP) when moved within the range, and is an arc S 1 S 2 having a radius equal to the length of the upper arm. This arc lies on a plane π determined by the vector * a.

【0035】以下、手首特異点軌跡を求めてみる。 (1)まず、NCデータの一部として与えられる,Z−
Y−Xオイラー角(α,β,γ)によるツール姿勢よ
り、基準座標系から見たツール軸(手首軸)方向ベクト
ル*a=[xa,ya,zaTを求める。
Hereinafter, a wrist singular point locus will be obtained. (1) First, Z- is given as a part of NC data.
A tool axis (wrist axis) direction vector * a = [x a , ya a , z a ] T viewed from the reference coordinate system is obtained from the tool posture based on the YX Euler angles (α, β, γ).

【0036】ベクトル*aは、ロボット関節角によるツ
ールまでの回転変換行列[下記(2)式に示す]によ
り、下記(3)式のように求められる。
The vector * a is obtained by the following equation (3) from a rotation transformation matrix [shown in the following equation (2)] up to the tool based on the joint angle of the robot.

【0037】[0037]

【数1】 (Equation 1)

【0038】(2)次に、ツール軸方向*aを含む平面
πに対する第一軸の関節角度θ1(*a)を求めると、
下記(4)式のようになる。 tanθ1(*a)=ya/xa・・・(4) (3)次に、特異点軌跡を求める。
(2) Next, when the joint angle θ 1 (* a) of the first axis with respect to the plane π including the tool axis direction * a is obtained,
The following equation (4) is obtained. tanθ 1 (* a) = y a / x a ··· (4) (3) Next, determine the singular point trajectory.

【0039】特異点軌跡は、図8に示すように、上腕の
長さL1を半径とする円弧であり、その中心cは、図8
に示すロボット座標系(x0−y0−z0)では、下記
(5)式にて表わされ、また平面π上では、下記(6)
式にて表わされる。
The singular point locus is, as shown in FIG. 8, an arc having a radius equal to the length L 1 of the upper arm, and the center c of the locus is shown in FIG.
In the robot coordinate system (x 0 −y 0 −z 0 ) shown in (5), it is expressed by the following equation (5), and on the plane π, the following (6)
It is represented by the formula.

【0040】[0040]

【数2】 (Equation 2)

【0041】そして、円cは、図8中にて示される媒介
変数φにより、平面π上では下記(7)式で表わされ、
またロボット座標系では下記(8)式にて表わされる。
The circle c is represented by the following equation (7) on a plane π by the parameter φ shown in FIG.
In the robot coordinate system, it is expressed by the following equation (8).

【0042】[0042]

【数3】 (Equation 3)

【0043】(4)次に、特異点軌跡の範囲について求
める。 円弧をとる特異点集合の範囲S12は、上腕および前腕
の各関節角の範囲と指定されたツール軸方向ベクトル*
aにより決定される。以下、平面π上で考える。
(4) Next, the range of the singular point locus is determined. The range S 1 S 2 of the singular point set taking an arc is the range of each joint angle of the upper arm and the forearm and the specified tool axis direction vector *
a. Hereinafter, it is considered on the plane π.

【0044】上腕と前腕の関節角範囲を、図9に示すよ
うな方向で、次のようにとる。なお、前腕の動作範囲は
上腕に対するものである。 上腕動作範囲:θ2min≦θ2≦θ2max 前腕動作範囲:θ3min≦θ3≦θ3max1は、下記(9)式を満たす上腕関節点q2cr1(*
a)の偏角によって、下記(11)式に示すような場合
分けとなる。また、S2は、下記(10)式を満たすq
2cr2(*a)の偏角によって、下記(12)式に示すよ
うな場合分けとなる。なお、(9)式および(10)式
の解としては、zQ2/xQ2>za/xaの解を選択する。
The joint angle range between the upper arm and the forearm is set as follows in the direction shown in FIG. The range of motion of the forearm is for the upper arm. Brachial operating range: θ 2min ≦ θ 2 ≦ θ 2max forearm operating range: θ 3min ≦ θ 3 ≦ θ 3max S 1 is the upper arm articulation point q 2Cr1 satisfying the following equation (9) (*
Depending on the argument of a), the cases are classified as shown in the following equation (11). In addition, S 2 satisfies the following equation (10): q
According to the declination of 2cr2 (* a), the cases are classified as shown in the following equation (12). Note that (9) The solution of equation and equation (10), to select the solution of z Q2 / x Q2> z a / x a.

【0045】[0045]

【数4】 (Equation 4)

【0046】ベクトルの複素数表示での偏角をargで
表示し、S1については(11)式により、S2について
は(12)式により、それぞれ対応する媒介変数φの値
が決定される。
The argument of the vector in complex number notation is represented by arg, and the value of the corresponding parameter φ is determined by equation (11) for S 1 and by equation (12) for S 2 .

【0047】[0047]

【数5】 (Equation 5)

【0048】このように、手首特異点軌跡が求められる
と、次はこの手首特異点軌跡とロボット軌道との最短距
離を求め必要がある。以下、この最短距離を求める方法
について説明する。
Once the trajectory of the wrist singular point is determined, it is necessary to determine the shortest distance between the trajectory of the wrist singular point and the robot trajectory. Hereinafter, a method of obtaining the shortest distance will be described.

【0049】ところで、手首特異点軌跡は任意の鉛直面
上にある円弧であり、またロボット軌道は空間内での任
意の線分であり、これらの最短距離を直接求めるのは難
しい。
Incidentally, the trajectory of the wrist singular point is an arc on an arbitrary vertical plane, and the robot trajectory is an arbitrary line segment in space, and it is difficult to directly determine the shortest distance between them.

【0050】そこで、手首特異点軌跡とロボット軌道と
の最短距離算出アルゴリズムついては、構造物の塗装デ
ータの生成システムへの組み込みの実用性を考慮して、
下記の条件にて求める。
Therefore, the algorithm for calculating the shortest distance between the trajectory of the wrist singularity and the robot trajectory will be described in consideration of the practicality of incorporating it into the system for generating the coating data of the structure.
Calculate under the following conditions.

【0051】一番目の条件としては、ワークの殆どが箱
型構造物であるため、塗装軌道の方向を、全て、ロボッ
ト基準座標と平行な水平方向および鉛直方向とする。二
番目の条件としては、塗布面の塗料の付着性を考慮する
と、ツールである塗装ガンの塗布面に対する姿勢角度は
90度が望ましく、したがってツールの塗布面に対する
姿勢角すなわちツール先端経路(TCP経路)とツール
の成す角度を45度までとする。
As the first condition, since most of the work is a box-shaped structure, the directions of the coating trajectory are all horizontal and vertical directions parallel to the robot reference coordinates. As a second condition, in consideration of the adhesion of the paint on the application surface, the attitude angle of the paint gun, which is a tool, with respect to the application surface is desirably 90 degrees. ) And the tool are up to 45 degrees.

【0052】以下、これらの条件を考慮して、水平方向
塗装および鉛直方向塗装における最短距離を求めてみ
る。ここで、ツール先端軌道Pctを、パラメータをt
として、下記(13)式にて表わすものとする。
In the following, the shortest distances in the horizontal painting and the vertical painting will be obtained in consideration of these conditions. Here, the tool tip trajectory P c P t is represented by the parameter t
Is expressed by the following equation (13).

【0053】[0053]

【数6】 (Equation 6)

【0054】(a)水平方向塗装での最短距離を求め
る。 まず、ロボット軌道上または手首特異点軌跡上に最短距
離に近い点を求め、次にこの点を出発点として一定間隔
ごとに山登り法で最短距離を探索する。これによって、
探索に要する時間を最小にして、運転データ生成システ
ムに適したアルゴリズムとする。
(A) Find the shortest distance in horizontal painting. First, a point closest to the shortest distance is obtained on the robot trajectory or the wrist singular point trajectory, and then the shortest distance is searched for at a constant interval by using this point as a starting point. by this,
The algorithm required for the driving data generation system is minimized by minimizing the time required for the search.

【0055】ところで、この方法においては、ロボット
軌道上の点を探索して手首特異点軌跡との最短距離を見
つける方法と、手首特異点軌跡上の点を探索してロボッ
ト軌道との最短距離を見つける方法とがある。
By the way, in this method, a point on the robot trajectory is searched to find the shortest distance from the trajectory of the wrist singularity, and a point on the trajectory of the wrist singularity is searched to determine the shortest distance from the robot trajectory. There is a way to find it.

【0056】前者は、空間内での点と円との最短距離を
求める問題に帰着することができ、空間幾何学的に探索
式を求めることができる。後者は、同じく空間内での点
と直線との最短距離を求める問題に帰着することがで
き、代数幾何学を用いて探索式を求めることができる。
The former can be reduced to the problem of finding the shortest distance between a point and a circle in a space, and a search formula can be found geometrically in space. The latter can also be reduced to the problem of finding the shortest distance between a point and a straight line in space, and a search expression can be found using algebraic geometry.

【0057】本実施の形態においては、図10を参照し
て、ロボット軌道上の探索点と円弧状の手首特異点軌跡
との最短距離を、空間幾何学的に以下の手順にて求め
る。 (1)まず、探索点Pi(所定の点)の平面πへの射影
点Piπを求める。 (2)次に、手首特異点軌跡(S12)の円弧中心Cと
iπとを結ぶ線分と円弧S12との交点Sciを求め
る。 (3)そして、Piに対する最短距離h(Pi)=Pi
ciは、三平方の定理を用いることにより、下記の(1
4)式にて求められる。
In the present embodiment, referring to FIG. 10, the shortest distance between the search point on the robot trajectory and the arc-shaped wrist singular point trajectory is spatially geometrically obtained by the following procedure. (1) First, a projection point P i π of the search point P i (predetermined point) onto the plane π is obtained. (2) Next, determine the intersection S ci between the line segment and the arc S 1 S 2 connecting the arc center C and P i [pi wrist singularity locus (S 1 S 2). (3) Then, the shortest distance h (P i) with respect to P i = P i S
ci is given by the following (1)
It is obtained by the equation 4).

【0058】 (Pici2=(PiπSci2+(Piiπ)2・・・(14) なお、交点Sciがない場合には、円弧の終点S1とS2
うち、交点に近い点を選択して、直接に、線分の長さを
求める。
(P i S ci ) 2 = (P i πS ci ) 2 + (P i P i π) 2 (14) If there is no intersection S ci , the end point S 1 of the arc is taken as of S 2, and select a point near the intersection, directly determines the length of the line segment.

【0059】探索については、軌道の端から順番に行う
のは効率が悪く、したがってアルゴリズムの前提条件に
より、ほぼ最短距離となるような近い点を探索出発点に
選び、その左右で探索することにより、最小の探索点数
で済ませる。
It is inefficient to perform the search in order from the end of the trajectory. Therefore, according to the prerequisites of the algorithm, a near point which is almost the shortest distance is selected as the search starting point, and the search is performed on the left and right sides. , With the minimum number of search points.

【0060】すなわち、探索出発点P0としては、ロボ
ット軌道Pctと手首特異点軌跡を含む平面πとの交点
Pπを選ぶのがよい。交点が存在しない場合には、軌
道終端点PcとPtのうち、Pπに近い点を選択する。
なお、これらは、極端なツール姿勢をとらないとする条
件によるものである。
[0060] That is, as the search starting point P 0, it is to choose the intersection Pπ the plane π containing the robot path P c P t and wrist singular point trajectory. If the intersection is not present among the orbital end point P c and P t, selecting a point closer to Ppai.
These are based on the condition that an extreme tool posture is not taken.

【0061】前探索点と最短距離との比較は、下記のよ
うに行う。 h(Pi)>h(Pi-1):最短距離h=h(Pi-1) h(Pi)≦h(Pi-1):探索継続(i=i+1) ここで、P0が軌道内部にある場合には、図11に示す
ように、出発点P0で左右に分けてそれぞれの最短距離
を探索し、最後に、それらの最小値を最短距離h min
する。ここでの探索点Piは、出発点P0から軌道を示す
(13)式にしたがって、外側に移動される。
The comparison between the previous search point and the shortest distance is as follows.
Do it. h (Pi)> H (Pi-1): Shortest distance h = h (Pi-1) H (Pi) ≦ h (Pi-1): Continue search (i = i + 1) where P0If is inside the orbit, it is shown in FIG.
So the starting point P0Divided into right and left
, And finally, find their minimum value by the shortest distance h minWhen
I do. Search point P hereiIs the starting point P0Showing trajectory from
It is moved outward according to the equation (13).

【0062】また、P0がPcまたはPtの場合には、一
方向に探索していけばよい。なお、探索点の間隔は、下
記(15)式のように、特異領域の定義に用いた半径r
sの1/2程度にするのがよい。
When P 0 is P c or P t , the search may be performed in one direction. Note that the interval between the search points is equal to the radius r used to define the singular region, as shown in the following equation (15).
It is good to set to about 1/2 of s .

【0063】[0063]

【数7】 (Equation 7)

【0064】(b)次に、鉛直方向塗装での最短距離を
求める。 塗装軌道がほぼロボット基準座標に平行であるという条
件の下では、鉛直方向塗装では、ロボット軌道と手首特
異点軌跡を含む平面πとは、ほぼ平行であり、したがっ
てロボット軌道と手首特異点軌跡との最短距離は、探索
法によることなく求めることができる。
(B) Next, the shortest distance in vertical painting is determined. Under the condition that the painting trajectory is almost parallel to the robot reference coordinates, in vertical painting, the robot trajectory and the plane π including the wrist singularity trajectory are almost parallel, and thus the robot trajectory and the wrist singularity trajectory Can be obtained without using a search method.

【0065】以下、求める手順を図12に基づき説明す
る。 (1)まず、ロボット軌道Pctの平面πへの射影線分
cπPtπを求める。なお、平面πでの射影軌道*
pπは、ロボット軌道*pの回転変換行列(10・*
p)において、y成分をゼロとしたものである。 (2)次に、平面π上で点Cから射影線分PcπPt
πに下した垂線CH0と円弧S12の交点S0を求め
る。 (3)次に、H0に対応する(鉛直軸座標が等しい)ロ
ボット軌道上の点P0を求める。 (4)したがって、基本的には、手首特異点軌跡S12
とロボット軌道Pctとの最短距離は、下記(16)式
にて表わされる。
Hereinafter, the procedure to be determined will be described with reference to FIG. (1) First, the projection line P c πP t π onto the plane [pi robot trajectory P c P t. Note that the projected trajectory on the plane π *
pπ is the rotation transformation matrix ( 1 R 0 · *) of the robot trajectory * p
In p), the y component is set to zero. (2) Next, the projected line segment P c πP t from the point C on the plane π
The intersection S 0 of the perpendicular CH 0 down to π and the arc S 1 S 2 is determined. (3) Next, a point P 0 on the robot trajectory corresponding to H 0 (having the same vertical axis coordinates) is obtained. (4) Therefore, basically, the wrist singularity locus S 1 S 2
The shortest distance between the robot path P c P t is expressed by the following equation (16).

【0066】 (S002=(S002+(H002・・・(16) しかし、詳細には、SとHがそれぞれ手首特異点軌跡と
射影軌道の上にあるか否かで、下記(17)式に示すよ
うな場合分けにて、決定される。なお、空間内の点が線
分上にある場合を⊆、ない場合を⊃で表現している。
(S 0 P 0 ) 2 = (S 0 H 0 ) 2 + (H 0 P 0 ) 2 (16) However, in detail, S and H represent the wrist singular point trajectory and the projected trajectory, respectively. Is determined according to the case shown in the following equation (17). In addition, the case where the point in the space is on the line segment is represented by ⊆, and the case where it is not present is represented by ⊃.

【0067】[0067]

【数8】 (Equation 8)

【0068】このようにして求められた水平方向塗装作
業でのロボット軌道および鉛直方向塗装作業でのロボッ
ト軌道と、手首特異点軌跡との最短距離を求め、そして
この最短距離が許容値と比較されて、軌道の精度が評価
される。 [B]さらに、上記特異点の内、肩部に関する場合の評
価方法について説明する。
The shortest distance between the robot trajectory in the horizontal painting operation and the robot trajectory in the vertical painting operation thus determined and the trajectory of the wrist singular point is determined, and the shortest distance is compared with an allowable value. Then, the accuracy of the trajectory is evaluated. [B] Further, a description will be given of an evaluation method in the case of a shoulder among the above-mentioned singularities.

【0069】まず、肩特異点の軌跡を求める方法につい
て説明する。一般に、塗装軌道すなわちロボット軌道を
得るには、目標点(ツール先端であるツールの狙い位
置)、ツール姿勢および線速度が指定されるが、ピュー
マ型のロボットの肩特異姿勢については、図3(b)に
示すように、ツール姿勢とは関係なく、ロボット手首部
回転中心(以下、手首部中心という)が第一関節である
θ1軸の軸心上にある姿勢である。つまり、肩特異点軌
跡とは、手首部中心が通る軌跡で、図13に示すように
θ1軸上の線分である。
First, a method of obtaining the locus of the shoulder singular point will be described. In general, to obtain a paint trajectory, that is, a robot trajectory, a target point (target position of a tool as a tool tip), a tool posture, and a linear velocity are designated. as shown in b), regardless of the tool position, the robot wrist rotation center (hereinafter, referred to as wrist center) is position that is on the axis of the theta 1 axis that is the first joint. In other words, the shoulder singularity locus, a locus through which the wrist unit around a segment of the theta 1-axis, as shown in FIG. 13.

【0070】したがって、評価するためのロボット軌道
も、ツール先端(TCP)ではなく、手首部中心Q3
軌道となる。すなわち、特異点軌跡のz座標は、下記
(18)式を満足するθ2およびθ3により、下記(1
9)式にて表わされる。
[0070] Therefore, even robot trajectory in order to evaluate, in the tool tip (TCP) rather than the orbit of the wrist portion center Q 3. That is, the z coordinate of the singular point locus is given by the following (1) by θ 2 and θ 3 satisfying the following equation (18).
It is expressed by the equation 9).

【0071】[0071]

【数9】 (Equation 9)

【0072】すなわち、線分S12の上下限は、θ2
とθ3軸の関節角範囲および上腕と前腕の長さの比によ
って定まり、一般に、S1はθ2(S1)=θ2minまたは
θ3(S 2)=θ3minによって定まる。
That is, the line segment S1STwoThe upper and lower limits are θTwoaxis
And θThreeDepending on the joint angle range of the shaft and the ratio of the upper arm and forearm lengths.
And in general, S1Is θTwo(S1) = Θ2minOr
θThree(S Two) = Θ3minIs determined by

【0073】このように、肩特異点軌跡が求められる
と、次はこの肩特異点軌跡とロボット軌道である手首部
中心軌道との最短距離を求め必要がある。以下、この最
短距離を求める方法について説明する。
Once the trajectory of the shoulder singularity is obtained, it is necessary to obtain the shortest distance between the trajectory of the shoulder singularity and the center trajectory of the wrist which is the robot trajectory. Hereinafter, a method of obtaining the shortest distance will be described.

【0074】ツール先端(TCP)の軌道に対応する手
首部中心軌道Qct(*q)は、下記の(20)式によ
り表わされる。
The wrist center trajectory Q c Q t (* q) corresponding to the trajectory of the tool tip (TCP) is represented by the following equation (20).

【0075】[0075]

【数10】 (Equation 10)

【0076】(a)まず、水平方向塗装(水平方向作
業)での最短距離を、図14に基づき求める。 (1)軌道Qctは、上述した軌道条件から水平面内に
あり、この水平面πを、例えばQctのz座標値の平均
により決定する。
(A) First, the shortest distance in horizontal painting (horizontal work) is determined based on FIG. (1) trajectory Q c Q t is in the horizontal plane from the above track conditions, the horizontal plane [pi, for example, be determined by averaging the z-coordinate values of Q c Q t.

【0077】(2)肩特異点軌跡S12を含む直線と平
面πとの交点Sπを求める。勿論、このSπのz座
標値は、平面πにおける値である。 (3)Sπから、平面π上の軌道Qctを含む直線に
垂線(SπH)を引き、その交点Hとする。
(2) An intersection Sπ between a straight line including the shoulder singularity locus S 1 S 2 and the plane π is obtained. Of course, the z-coordinate value of Sπ is a value in plane π. (3) from Espai, a vertical line (EsupaiH) the straight line including a trajectory Q c Q t on the plane [pi, and the intersection H.

【0078】(4)肩特異点軌跡S12と軌道Qct
の最短距離は、SπとHがそれぞれ肩特異点軌跡と軌
道の上にあるか否かで異なるが、各交点SπおよびH
それぞれ軌跡および軌道上にある場合には、SπH間
が最短距離となる。
[0078] (4) a shoulder singularity shortest distance between the locus S 1 S 2 and the track Q c Q t is Sπ and H are different whether each lies on the shoulders singular point trajectory and the trajectory, each intersection Sπ and H
When they are on the trajectory and the trajectory, respectively, the distance between SπH is the shortest distance.

【0079】なお、各場合分けにおける最短距離を下記
(21)式に示す。
The shortest distance in each case is shown in the following equation (21).

【0080】[0080]

【数11】 [Equation 11]

【0081】(b)次に、鉛直方向塗装(鉛直方向作
業)での最短距離を、図15に基づき求める。 鉛直方向塗装では、図15に示すように、軌道は肩特異
点軌跡にほぼ平行であり、この場合は、肩特異点軌跡S
12に対して軌道Qctが互いに垂線を持つか否かで、
下記(22)式のような場合分けとなる。
(B) Next, the shortest distance in vertical painting (vertical work) is determined based on FIG. In the vertical painting, as shown in FIG. 15, the trajectory is almost parallel to the shoulder singularity locus, and in this case, the shoulder singularity locus S
Whether orbits Q c Q t have perpendiculars to 1 S 2
The case is divided as in the following equation (22).

【0082】[0082]

【数12】 (Equation 12)

【0083】このようにして求められた水平方向塗装で
の手首部中心軌道および鉛直方向塗装での手首部中心軌
道と、肩特異点軌跡との各最短距離を求め、そしてこれ
らの最短距離が許容値と比較されて、軌道の精度が評価
される。
The shortest distances of the wrist center trajectory in the horizontal painting, the wrist center trajectory in the vertical painting, and the shoulder singular point trajectory thus obtained are determined, and these shortest distances are allowed. The accuracy of the trajectory is evaluated by comparison with the values.

【0084】なお、上記求められた最短距離が許容値よ
りも小さい場合には、手首部中心軌道(ロボット軌道)
が移動されて、再度、上述した評価が行われる。勿論、
最短距離が許容値よりも大きくなるまで、続けられる。
If the shortest distance obtained is smaller than the allowable value, the wrist center trajectory (robot trajectory)
Is moved, and the above-described evaluation is performed again. Of course,
Continue until the shortest distance is greater than the allowed value.

【0085】次に、ここで上述した精度評価方法を利用
して、ロボット軌道が特異領域内を通過した場合に、そ
の軌道の修正方法について説明する。この修正方法は、
上記手首部または肩部において求められた、各特異点軌
跡とロボット軌道との最短距離に基づき行われる。
Next, a description will be given of a method of correcting the trajectory of the robot when the robot trajectory passes through the singular region using the above-described accuracy evaluation method. This fix is
The determination is performed based on the shortest distance between each singular point locus and the robot trajectory obtained at the wrist or the shoulder.

【0086】すなわち、ロボット軌道と特異点軌跡との
最短距離を求める際に、その軌道上および軌跡上の各点
の座標が分かっているため、両点間の距離は勿論である
が、その方向についても分かるため、図16に示すよう
に、特異点軌跡S12とロボット軌道Pctとの最短距
離hminが許容値rsを超える(rs+α)ように、かつ
例えばロボット軌道に対して直角方向で特異点軌跡その
ものがずらされる(破線にて示す)。
That is, when finding the shortest distance between the robot trajectory and the singular point trajectory, the coordinates of each point on the trajectory and the trajectory are known, so that the distance between the two points is, of course, since you can see about, as shown in FIG. 16, the shortest distance h min with a specific point trajectory S 1 S 2 and the robot trajectory P c P t exceeds the allowable value r s (r s + α) manner, and for example, the robot The singular point trajectory itself is shifted in a direction perpendicular to the trajectory (shown by a broken line).

【0087】このように、短時間でかつ容易に求められ
た、ロボット軌道と特異点軌跡との最短距離を利用する
ことにより、ヤコビ行列を用いることなく、その修正デ
ータが得られるため、非常に、短時間でかつ簡単に、ロ
ボット軌道の修正作業を行うことができる。
As described above, by using the shortest distance between the robot trajectory and the singular point trajectory obtained in a short time and easily, the corrected data can be obtained without using the Jacobi matrix. The robot trajectory can be corrected in a short time and easily.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上のように本発明の各ロボット軌道の
修正方法によると、ロボット軌道と特異点軌跡との最短
距離を利用することにより、ヤコビ行列を用いることな
く、その修正データが得られ、したがって短時間でかつ
容易に、ロボット軌道の修正作業を行うことができる。
As described above, according to the method of correcting each robot trajectory according to the present invention, by using the shortest distance between the robot trajectory and the singular point trajectory, the corrected data can be obtained without using the Jacobian matrix. Therefore, the robot trajectory can be corrected in a short time and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態における塗装対象物の要部
鳥瞰図である。
FIG. 1 is a bird's-eye view of a main part of an object to be painted in an embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態におけるロボット軌道の概略生成
手順を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a schematic procedure for generating a robot trajectory according to the embodiment;

【図3】同実施の形態におけるロボットの特異姿勢を示
す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a unique posture of the robot according to the embodiment.

【図4】同実施の形態におけるロボットの特異点近傍を
通過させた際のツール先端およびツール姿勢の誤差を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing errors in the tool tip and tool posture when the robot passes near a singular point of the robot in the embodiment.

【図5】同実施の形態のロボットにおける軌道誤差の計
測結果を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a measurement result of a trajectory error in the robot according to the embodiment.

【図6】同実施の形態のロボットにおける塗布面での狙
い位置誤差の計測結果を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a measurement result of a target position error on a coating surface in the robot according to the embodiment.

【図7】同実施の形態におけるロボット軌道とロボット
の特異領域との関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a robot trajectory and a unique region of the robot in the embodiment.

【図8】同実施の形態におけるロボット姿勢とその特異
領域との関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a robot posture and its unique region in the embodiment.

【図9】同実施の形態におけるロボットの手首特異点軌
跡の範囲を示す模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a range of a trajectory of a singular point of a wrist of the robot in the embodiment.

【図10】同実施の形態における水平方向作業でのロボ
ット軌道と手首特異点軌跡との最短距離を求める手順を
説明する斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view illustrating a procedure for obtaining the shortest distance between the robot trajectory and the wrist singularity trajectory in the horizontal operation according to the embodiment.

【図11】同実施の形態における水平方向作業でのロボ
ット軌道と手首特異点軌跡との最短距離を求める手順を
説明する斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view illustrating a procedure for obtaining the shortest distance between the robot trajectory and the wrist singularity trajectory in the horizontal operation in the embodiment.

【図12】同実施の形態における鉛直方向作業でのロボ
ット軌道と手首特異点軌跡との最短距離を求める手順を
説明する斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view for explaining a procedure for obtaining a shortest distance between a robot trajectory and a wrist singularity trajectory in a vertical operation in the embodiment.

【図13】同実施の形態のロボットにおける肩特異姿勢
を説明する模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a shoulder specific posture in the robot according to the embodiment.

【図14】同実施の形態における水平方向塗装でのロボ
ット軌道と肩特異点軌跡との最短距離を求める手順を説
明する斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view illustrating a procedure for obtaining the shortest distance between the robot trajectory and the shoulder singular point trajectory in the horizontal painting in the embodiment.

【図15】同実施の形態における鉛直方向塗装でのロボ
ット軌道と肩特異点軌跡との最短距離を求める手順を説
明する斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view illustrating a procedure for obtaining the shortest distance between the robot trajectory and the shoulder singularity trajectory in the vertical painting in the embodiment.

【図16】同実施の形態におけるロボット軌道の修正方
法を説明する斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view illustrating a method of correcting the robot trajectory according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 船殻ブロック 2 船体外板 3 ビーム材 4 隔壁材 21 ツール 31 ロボット 32 手首部 33 前腕部 34 回転中心点 35 第一関節軸 36 旋回中心軸 41 特異点軌跡 42 特異領域 Pct ロボット軌道 S12 特異点軌跡 hmin 最短距離 rs 許容値DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull block 2 Hull outer plate 3 Beam material 4 Partition material 21 Tool 31 Robot 32 Wrist part 33 Forearm part 34 Center of rotation 35 First joint axis 36 Center axis of rotation 41 Singular point locus 42 Singular area Pc Pt robot trajectory S 1 S 2 singular point locus h min shortest distance r s tolerance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ロボットにより所定作業を行わせる際のロ
ボット諸元、ロボット動作範囲および/またはツール姿
勢に基づき、ロボットにおける特異点を求めるととも
に、この特異点を中心にして許容値を半径とする範囲内
を特異領域となし、作業対象物に応じて求められたロボ
ット軌道の精度を、上記特異領域内を通過するか否かに
より評価した後、ロボット軌道上の任意の点が上記特異
領域内を通過しないように、ロボットの原点位置をずら
せることを特徴とするロボット軌道の修正方法。
1. A singular point in a robot is determined based on a robot specification, a robot operating range, and / or a tool posture when a predetermined operation is performed by the robot, and an allowable value is defined as a radius around the singular point. After defining the inside of the range as a singular region and evaluating the accuracy of the robot trajectory determined according to the work target by whether or not the robot passes through the singular region, any point on the robot trajectory is within the singular region. A method of correcting a robot trajectory, wherein the origin position of the robot is shifted so as not to pass through the robot.
【請求項2】ロボットにより所定作業を行わせる際のロ
ボット諸元、ロボット動作範囲および/またはツール姿
勢に基づき、ロボットにおける特異点軌跡を求めるとと
もに、この特異点軌跡と作業対象物に応じて求められた
ロボット軌道との最短距離を求め、この最短距離が許容
値内であるか否かによりロボット軌道の精度を評価した
後、上記最短距離が許容値を超えるようにロボットの原
点位置をずらせることを特徴とするロボット軌道の修正
方法。
2. A singular point trajectory of the robot is determined based on robot specifications, a robot operation range, and / or a tool posture when a predetermined operation is performed by the robot, and the singular point trajectory and the work object are determined. Find the shortest distance from the robot trajectory obtained, evaluate the accuracy of the robot trajectory by checking whether this shortest distance is within the allowable value, and then shift the robot origin position so that the shortest distance exceeds the allowable value. A method for correcting a robot trajectory, characterized in that:
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