JP2668148B2 - シミュレータ - Google Patents
シミュレータInfo
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- JP2668148B2 JP2668148B2 JP10886190A JP10886190A JP2668148B2 JP 2668148 B2 JP2668148 B2 JP 2668148B2 JP 10886190 A JP10886190 A JP 10886190A JP 10886190 A JP10886190 A JP 10886190A JP 2668148 B2 JP2668148 B2 JP 2668148B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- speed
- robot
- tcp
- simulator
- Prior art date
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- Manipulator (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はロボットの運動状態をシミュレーションして
提示するシミュレータに関する。
提示するシミュレータに関する。
ロボットの運動状態をシミュレーションして提示する
シミュレータにおいて、例えば６軸ロボットの各軸の速
度を計算し、この各軸の速度をディスプレー上に表示す
るようにしたシミュレータがが公知である（ファクトリ
・オートメーション89年11月号62ページ）。このシミュ
レータにおいては各軸の動きを把握することができる。
シミュレータにおいて、例えば６軸ロボットの各軸の速
度を計算し、この各軸の速度をディスプレー上に表示す
るようにしたシミュレータがが公知である（ファクトリ
・オートメーション89年11月号62ページ）。このシミュ
レータにおいては各軸の動きを把握することができる。
しかしながらこのシミュレータにおいては、ロボット
の運動部分の先端の速度が計算されないために、先端の
速度と各軸の速度とを比較することができないという問
題がある。この結果、先端の速度に対する各軸の速度の
寄与度を把握することができず、例えばロボットの１工
程に要する時間（以下「サイクルタイム」という）の短
縮を行なう場合に、どの軸速度をどの程度変更すればよ
いか容易に把握することができない。
の運動部分の先端の速度が計算されないために、先端の
速度と各軸の速度とを比較することができないという問
題がある。この結果、先端の速度に対する各軸の速度の
寄与度を把握することができず、例えばロボットの１工
程に要する時間（以下「サイクルタイム」という）の短
縮を行なう場合に、どの軸速度をどの程度変更すればよ
いか容易に把握することができない。
上記問題点を解決するための本発明によれば第１図の
発明の構成図に示されるように、ロボットの運動状態を
シミュレーションして提示するシミュレータにおいて、
ロボットの各軸の速度を計算する軸速度計算手段100
と、ロボットの運動部分の先端の速度を計算する先端速
度計算手段102と、各軸の速度および先端の速度を表示
する表示手段104とを備えている。
発明の構成図に示されるように、ロボットの運動状態を
シミュレーションして提示するシミュレータにおいて、
ロボットの各軸の速度を計算する軸速度計算手段100
と、ロボットの運動部分の先端の速度を計算する先端速
度計算手段102と、各軸の速度および先端の速度を表示
する表示手段104とを備えている。
ロボットの各軸の速度およびロボットの運動部分の先
端の速度が計算され、各軸の速度および先端の速度は表
示手段によって表示される。
端の速度が計算され、各軸の速度および先端の速度は表
示手段によって表示される。
第２図にはシミュレータ１の全体図を示す。シミュレ
ータ１は３次元グラフィックディスプレー２と、コンピ
ュータ３と、キーボード４とを具備し、これらは互いに
接続されている。
ータ１は３次元グラフィックディスプレー２と、コンピ
ュータ３と、キーボード４とを具備し、これらは互いに
接続されている。
第３図および第４図にはロボットの一例の略図を示
す。このロボットは２軸から成り、いずれの軸も回転で
ある場合を示す。第１図10は第１ピン11の周りに回転可
能であり、第２軸12は第２ピン13の周りに回転可能であ
る。ロボットの運動部分の先端すなわち第２軸12の先端
14をTCP（Tool Center Point）と称する。ロボットはt1
時点において実線で示す位置にありΔｔ後のt2時点にお
いて二点鎖線で示される位置に変位したとする。このと
きの各軸の速度、すなわちこの場合は回転であるから角
速度は次式により示される。
す。このロボットは２軸から成り、いずれの軸も回転で
ある場合を示す。第１図10は第１ピン11の周りに回転可
能であり、第２軸12は第２ピン13の周りに回転可能であ
る。ロボットの運動部分の先端すなわち第２軸12の先端
14をTCP（Tool Center Point）と称する。ロボットはt1
時点において実線で示す位置にありΔｔ後のt2時点にお
いて二点鎖線で示される位置に変位したとする。このと
きの各軸の速度、すなわちこの場合は回転であるから角
速度は次式により示される。
ΔＶθ1：第１軸10の各速度 ΔＶθ2：第２軸12の各速度 Δθ1：Δｔにおける第１軸10の角度変位 Δθ2：Δｔにおける第２軸12の角度変位 TCP14の速度VTCPは次式より求められる。
Δl:ΔｔにおけるTCPの変位距離 Δｌは次式により求められる。
x1，y1，z1：t1時点のTCP14の位置 x2，y2，z2：t2時点のTCP14の位置 第５図にはロボットの各軸の速度およびTCPの速度を
計算してディスプレー上に表示する手順を示す。第５図
を参照すると、まずステップ50において第ｎ番目の軸が
回転軸か否か判定される。第ｎ番目の軸が回転軸でなく
スライド軸の場合、ステップ52に進む。TCPの速度を計
算する場合、スライド軸の場合と同様にして計算される
ため、TCPの場合もステップ52に進む。ステップ52では
時刻ｔにおける第ｎ軸上の予め定められた点の位置xn，
yn，znが読み出される。このような位置xn，yn，znは、
シミュレータ上でロボットを運動させるために例えばΔ
ｔ時間毎の位置が予めメモリ内に格納されており、ステ
ップ52ではメモリ内に格納されているxn，yn，znを読み
出すのである。ステップ54では前回読み出されたxnb，y
nb，znbと今回読み出されたxn，yn，znとからΔｔの間
における変位距離Δｌが次式に基づいて計算される。
計算してディスプレー上に表示する手順を示す。第５図
を参照すると、まずステップ50において第ｎ番目の軸が
回転軸か否か判定される。第ｎ番目の軸が回転軸でなく
スライド軸の場合、ステップ52に進む。TCPの速度を計
算する場合、スライド軸の場合と同様にして計算される
ため、TCPの場合もステップ52に進む。ステップ52では
時刻ｔにおける第ｎ軸上の予め定められた点の位置xn，
yn，znが読み出される。このような位置xn，yn，znは、
シミュレータ上でロボットを運動させるために例えばΔ
ｔ時間毎の位置が予めメモリ内に格納されており、ステ
ップ52ではメモリ内に格納されているxn，yn，znを読み
出すのである。ステップ54では前回読み出されたxnb，y
nb，znbと今回読み出されたxn，yn，znとからΔｔの間
における変位距離Δｌが次式に基づいて計算される。
次いでステップ56では次式からスライド軸またはTCPの
速度ΔＶが計算される。
速度ΔＶが計算される。
ステップ58ではxn，yn，znがxnb，ynb，znbに格納さ
れ、次回の処理サイクルにおいてxnb，ynb，znbとして
使用される。
れ、次回の処理サイクルにおいてxnb，ynb，znbとして
使用される。
一方、ステップ50において回転軸と判定された場合、
ステップ60に進み時刻ｔにおける第ｎ軸の角度位置θn
が読み出される。この角度位置θnはシミュレータ上で
ロボットを運動させるために例えばΔｔ時間毎の回転角
が予めメモリ内に格納されており、ステップ60ではメモ
リ内に格納されているθnを読み出すのである。ステッ
プ62では前回読み出された角度位置θnbと今回読み出さ
れた角度位置θnとからΔｔの間における角速度ΔＶθ
が次式に基づいて計算される。
ステップ60に進み時刻ｔにおける第ｎ軸の角度位置θn
が読み出される。この角度位置θnはシミュレータ上で
ロボットを運動させるために例えばΔｔ時間毎の回転角
が予めメモリ内に格納されており、ステップ60ではメモ
リ内に格納されているθnを読み出すのである。ステッ
プ62では前回読み出された角度位置θnbと今回読み出さ
れた角度位置θnとからΔｔの間における角速度ΔＶθ
が次式に基づいて計算される。
ステップ64ではθnがθnbに格納され、このθnbが次回
の処理サイクルにおいて使用される。ステップ66では計
算されたΔＶまたはΔＶθが時間に対応してメモリ内に
格納される。ステップ68では全軸についてステップ66ま
での処理が終了したか否か判定される。例えば第１軸か
ら第６軸とTCPとがある場合、第１軸からTCPまでについ
てステップ66までの処理が終了していない場合、ステッ
プ50に戻り、ステップ50からステップ66までの処理が実
行される。一方、第１軸からTCPまでについてステップ6
6までの処理が終了した場合、ステップ70に進み、ロボ
ットの１工程に要する時間すなわちサイクルタイムにつ
いてステップ68までの処理が実行されたか否か判定され
る。否定判定された場合ステップ72に進み時間ｔをΔｔ
だけ進めた後ステップ50に戻る。一方、サイクルタイム
についてステップ68までの処理が終了した場合、ステッ
プ74に進みディスプレー上に各軸およびTCPの速度グラ
フィック表示する。
の処理サイクルにおいて使用される。ステップ66では計
算されたΔＶまたはΔＶθが時間に対応してメモリ内に
格納される。ステップ68では全軸についてステップ66ま
での処理が終了したか否か判定される。例えば第１軸か
ら第６軸とTCPとがある場合、第１軸からTCPまでについ
てステップ66までの処理が終了していない場合、ステッ
プ50に戻り、ステップ50からステップ66までの処理が実
行される。一方、第１軸からTCPまでについてステップ6
6までの処理が終了した場合、ステップ70に進み、ロボ
ットの１工程に要する時間すなわちサイクルタイムにつ
いてステップ68までの処理が実行されたか否か判定され
る。否定判定された場合ステップ72に進み時間ｔをΔｔ
だけ進めた後ステップ50に戻る。一方、サイクルタイム
についてステップ68までの処理が終了した場合、ステッ
プ74に進みディスプレー上に各軸およびTCPの速度グラ
フィック表示する。
第６図にはこのようにして計算された各軸の速度およ
びTCPの速度の表示例を示す。第６図は３次元表示され
ており、横軸には時間、縦軸には速度、Ｚ軸には例えば
１軸から６軸およびTCPを表示している。また、各軸に
対して定格速度および最大速度が表示される。TCPの速
度と各軸の速度とを比較することによって各軸の稼動状
態を把握するこができ、またTCPの速度に対する各軸の
速度の寄与度を把握することができる。このため、例え
ばサイクルタイムの短縮を行なう場合に、どの軸速度を
どの程度変更すればよいか容易に把握することができ
る。
びTCPの速度の表示例を示す。第６図は３次元表示され
ており、横軸には時間、縦軸には速度、Ｚ軸には例えば
１軸から６軸およびTCPを表示している。また、各軸に
対して定格速度および最大速度が表示される。TCPの速
度と各軸の速度とを比較することによって各軸の稼動状
態を把握するこができ、またTCPの速度に対する各軸の
速度の寄与度を把握することができる。このため、例え
ばサイクルタイムの短縮を行なう場合に、どの軸速度を
どの程度変更すればよいか容易に把握することができ
る。
ところで、例えば回転軸の場合、軸に角速度ΔＶθと
その軸を駆動するためのモータの電流Ｉとの間には次の
ような関係がある。
その軸を駆動するためのモータの電流Ｉとの間には次の
ような関係がある。
Ｉ＝ａ∫ΔＶθdt a:定数 従って回転軸の角速度ΔＶθに基づきモータの電流値を
計算することができる。例えば第７図のような速度パタ
ーンから第８図のようなモータ電流パターンが得られ
る。これによって適正なモータを容易に選定することが
できる。同様のことはスライド軸についても行なうこと
ができる。
計算することができる。例えば第７図のような速度パタ
ーンから第８図のようなモータ電流パターンが得られ
る。これによって適正なモータを容易に選定することが
できる。同様のことはスライド軸についても行なうこと
ができる。
各軸の速度および先端の速度を比較することによって
ロボットの各軸の稼動状態を把握することができ、各軸
の動きを定量的に把握することができると共にロボット
の運動部分の先端の速度に対する各軸の速度の寄与度を
把握することができる。
ロボットの各軸の稼動状態を把握することができ、各軸
の動きを定量的に把握することができると共にロボット
の運動部分の先端の速度に対する各軸の速度の寄与度を
把握することができる。
第１図は発明の構成図、第２図はシミュレータの全体
図、第３図はロボットの正面図、第４図はロボットの平
面図、第５図は各軸の速度およびTCPの速度を計算する
ためのフローチャート、第６図は各軸の速度およびTCP
の速度の表示例、第７図は軸の速度の変化パターンを示
す線図、第８図は第７図の軸の速度変化に対応するモー
タ電流の変化パターンを示す線図である。 １…シミュレータ、10…第１軸、12…第２軸、14…TC
P。
図、第３図はロボットの正面図、第４図はロボットの平
面図、第５図は各軸の速度およびTCPの速度を計算する
ためのフローチャート、第６図は各軸の速度およびTCP
の速度の表示例、第７図は軸の速度の変化パターンを示
す線図、第８図は第７図の軸の速度変化に対応するモー
タ電流の変化パターンを示す線図である。 １…シミュレータ、10…第１軸、12…第２軸、14…TC
P。
フロントページの続き (72)発明者 西川 公人 神奈川県横須賀市田浦港町無番地 関東 自動車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−279409（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−292502（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ロボットの運動状態をシミュレーションし
て提示するシミュレータにおいて、ロボットの各軸の速
度を計算する軸速度計算手段と、ロボットの運動部分の
先端の速度を計算する先端速度計算手段と、前記各軸の
速度および前記先端の速度を表示する表示手段とを備え
たシミュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10886190A JP2668148B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10886190A JP2668148B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | シミュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH048487A JPH048487A (ja) | 1992-01-13 |
| JP2668148B2 true JP2668148B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=14495449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10886190A Expired - Fee Related JP2668148B2 (ja) | 1990-04-26 | 1990-04-26 | シミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668148B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009026919A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Yamaha Motor Co Ltd | 実装機、設備動作推定装置および設備動作推定方法 |
| JP4551949B2 (ja) | 2008-05-30 | 2010-09-29 | 株式会社東芝 | 電子機器 |
| JP6006277B2 (ja) * | 2014-11-06 | 2016-10-12 | ファナック株式会社 | 産業用ロボットのプログラム修正装置及びプログラム修正方法 |
-
1990
- 1990-04-26 JP JP10886190A patent/JP2668148B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048487A (ja) | 1992-01-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |