JP3357392B2 - ロボットのツール干渉防止装置 - Google Patents
ロボットのツール干渉防止装置Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、トーチ等のツールを装
着したロボットにおいて、教示中や自動運転中にこのツ
ールがロボットのアームと干渉(接触)して破損する等
する不具合を未然に防止する装置に関する。
着したロボットにおいて、教示中や自動運転中にこのツ
ールがロボットのアームと干渉(接触)して破損する等
する不具合を未然に防止する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ロボットのアーム先端には作業種類に応
じて種々の形態のツールが装着される。そしてロボット
によってはアーム先端に枢着された関節を第5軸によっ
て上下に回転させ、かつ上記関節に装着されたツールを
第5軸に垂直な第6軸を回転中心にして回転させる、い
わゆる6軸の垂直多関節ロボットがある。ここで、上記
第5、第6軸の回転位置によってはツールとアームとが
干渉してしまい破損等の重大な事故を招く虞がある。
じて種々の形態のツールが装着される。そしてロボット
によってはアーム先端に枢着された関節を第5軸によっ
て上下に回転させ、かつ上記関節に装着されたツールを
第5軸に垂直な第6軸を回転中心にして回転させる、い
わゆる6軸の垂直多関節ロボットがある。ここで、上記
第5、第6軸の回転位置によってはツールとアームとが
干渉してしまい破損等の重大な事故を招く虞がある。
【0003】そこで、このような事故を未然に防止する
装置として、干渉が発生しないとされる第5、第6軸の
動作範囲の最大〜最小範囲を予め決定しておき、この動
作範囲内で上記各軸が駆動されるよう制御するものがあ
る。
装置として、干渉が発生しないとされる第5、第6軸の
動作範囲の最大〜最小範囲を予め決定しておき、この動
作範囲内で上記各軸が駆動されるよう制御するものがあ
る。
【0004】また、各回動軸(第1〜第6軸)の回転位
置を検出し、これら検出された回転位置に基づき逐次変
化するアームの3次元位置およびツールの3次元位置を
演算によって求め、これら演算結果に基づき3次元空間
における干渉を監視するものがある。
置を検出し、これら検出された回転位置に基づき逐次変
化するアームの3次元位置およびツールの3次元位置を
演算によって求め、これら演算結果に基づき3次元空間
における干渉を監視するものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の技術
は、ロボットに装着する多種多様のツールごとに動作範
囲を予め決定する必要があり、手数がかかり、それに要
するコストの上昇を招来する等の不都合がある。しか
も、第5軸の角度に応じて第6軸の動作範囲(角度)が
異なってくることとなり、第5軸の角度に対応して第6
軸の角度範囲を定める複雑な式、表を作成する必要があ
る。このため、事実上、実施は困難となっている。
は、ロボットに装着する多種多様のツールごとに動作範
囲を予め決定する必要があり、手数がかかり、それに要
するコストの上昇を招来する等の不都合がある。しか
も、第5軸の角度に応じて第6軸の動作範囲(角度)が
異なってくることとなり、第5軸の角度に対応して第6
軸の角度範囲を定める複雑な式、表を作成する必要があ
る。このため、事実上、実施は困難となっている。
【0006】一方、後者の技術によれば、所定のサンプ
リング時間内に第1軸〜第6軸の回転位置から3次元位
置を求める複雑な演算を行う必要がある。このため多大
な計算時間を要することとなり、事実上、リアルタイム
に演算を実行することが不可能となっている。
リング時間内に第1軸〜第6軸の回転位置から3次元位
置を求める複雑な演算を行う必要がある。このため多大
な計算時間を要することとなり、事実上、リアルタイム
に演算を実行することが不可能となっている。
【0007】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、ロボットのアーム先端に装着されたツールが
アームと干渉してしまうことを、従来のものよりも簡単
な演算によって行うことによりコスト上昇を招来するこ
となくリアルタイムに監視することができるロボットの
ツール干渉防止装置を提供することをその目的としてい
る。
のであり、ロボットのアーム先端に装着されたツールが
アームと干渉してしまうことを、従来のものよりも簡単
な演算によって行うことによりコスト上昇を招来するこ
となくリアルタイムに監視することができるロボットの
ツール干渉防止装置を提供することをその目的としてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
アーム先端に設けられたツール回動軸により前記アーム
先端に枢着されたツールを回動するようにしたロボット
における前記ツールと前記アームとの干渉を防止するロ
ボットのツール干渉防止装置において、前記アームの長
手方向の軸および前記ツール回動軸を座標軸とし、前記
アームの各部の寸法に基づき前記座標軸における座標位
置で示される干渉領域を設定するとともに、前記ツール
回動軸の現在の回転位置を検出し、この検出回転位置と
前記ツール各部の寸法とに基づき前記ツールの所定部位
の現在の位置を前記座標軸における座標位置として求
め、前記求めたツールの現在の座標位置が前記干渉領域
内の座標位置である場合に、前記ツールと前記アームと
が干渉していると判定し、該判定結果に応じて所定の処
理を行うようにしている。
アーム先端に設けられたツール回動軸により前記アーム
先端に枢着されたツールを回動するようにしたロボット
における前記ツールと前記アームとの干渉を防止するロ
ボットのツール干渉防止装置において、前記アームの長
手方向の軸および前記ツール回動軸を座標軸とし、前記
アームの各部の寸法に基づき前記座標軸における座標位
置で示される干渉領域を設定するとともに、前記ツール
回動軸の現在の回転位置を検出し、この検出回転位置と
前記ツール各部の寸法とに基づき前記ツールの所定部位
の現在の位置を前記座標軸における座標位置として求
め、前記求めたツールの現在の座標位置が前記干渉領域
内の座標位置である場合に、前記ツールと前記アームと
が干渉していると判定し、該判定結果に応じて所定の処
理を行うようにしている。
【0009】
【作用】かかる構成によれば、ロボットのアームの長手
方向の軸およびツール回動軸が座標軸とされ、アーム各
部の寸法に基づき干渉領域が設定される。ここで、アー
ムの長手方向の軸が座標軸とされているので、ロボット
各軸が駆動されたとしてもアーム各部の座標位置は変化
しない。したがって干渉領域各部の座標位置もロボット
各軸の変化に対して固定された位置となる。したがって
干渉領域を設定するための演算が簡単なものとなる。
方向の軸およびツール回動軸が座標軸とされ、アーム各
部の寸法に基づき干渉領域が設定される。ここで、アー
ムの長手方向の軸が座標軸とされているので、ロボット
各軸が駆動されたとしてもアーム各部の座標位置は変化
しない。したがって干渉領域各部の座標位置もロボット
各軸の変化に対して固定された位置となる。したがって
干渉領域を設定するための演算が簡単なものとなる。
【0010】一方、ツール回動軸の現在の回転位置が検
出され、この検出回転位置とツール各部の寸法と座標軸
とに基づきツールの所定部位の現在の座標位置が求めら
れる。ここで、ツール回動軸が座標軸であり、アームの
長手方向が座標軸となっているので、ツールの各部の座
標位置は、他のロボット各軸の回転位置によらずにツー
ル回動軸の回転位置のみで決定される。したがって、ツ
ールの所定部位の位置の演算が簡単なものとなる。この
ような簡単な演算なので、演算が短時間で済みツールの
現在の座標位置が干渉領域内の座標位置である場合に、
ツールとアームとが干渉していると判定する監視がリア
ルタイムで行われ、該判定結果に応じてロボットの動作
停止等の所定の処理が確実に行われる。
出され、この検出回転位置とツール各部の寸法と座標軸
とに基づきツールの所定部位の現在の座標位置が求めら
れる。ここで、ツール回動軸が座標軸であり、アームの
長手方向が座標軸となっているので、ツールの各部の座
標位置は、他のロボット各軸の回転位置によらずにツー
ル回動軸の回転位置のみで決定される。したがって、ツ
ールの所定部位の位置の演算が簡単なものとなる。この
ような簡単な演算なので、演算が短時間で済みツールの
現在の座標位置が干渉領域内の座標位置である場合に、
ツールとアームとが干渉していると判定する監視がリア
ルタイムで行われ、該判定結果に応じてロボットの動作
停止等の所定の処理が確実に行われる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照してロボットのツール干渉
防止装置の実施例について説明する。
防止装置の実施例について説明する。
【0012】さて、図1は実施例に適用される6軸の垂
直多関節ロボットRBの構成を示している。
直多関節ロボットRBの構成を示している。
【0013】同図に示すようにロボットRBの第1軸1
は床に配設された旋回ベース7の上部の旋回ボディ8を
水平方向に回動するものであり、その軸角度はθ1 で表
せられる。第2軸2は旋回ボディ8の上部に枢着された
第1アーム9を前後方向に回動するものであり、その軸
角度はθ2 で表せられる。第3軸3は第1アーム9先端
に枢着された関節3aを上下方向に回動するものであ
り、その軸角度はθ3 で表される。第4軸4は関節3a
に装着された第2アーム10を該第2アーム10の長手
方向中心軸Cを回動中心にして回動するものであり、そ
の軸角度はθ4 で表される。第5軸5は第2アーム10
の先端に枢着された関節6aを上下A、B方向に回動す
るものであり、その軸角度はθ5 で表される。第6軸6
は関節6aに装着されたツールTLを第5軸5に垂直な
第6軸6を回動中心にして回動するものであり、その軸
角度はθ6 で表される。
は床に配設された旋回ベース7の上部の旋回ボディ8を
水平方向に回動するものであり、その軸角度はθ1 で表
せられる。第2軸2は旋回ボディ8の上部に枢着された
第1アーム9を前後方向に回動するものであり、その軸
角度はθ2 で表せられる。第3軸3は第1アーム9先端
に枢着された関節3aを上下方向に回動するものであ
り、その軸角度はθ3 で表される。第4軸4は関節3a
に装着された第2アーム10を該第2アーム10の長手
方向中心軸Cを回動中心にして回動するものであり、そ
の軸角度はθ4 で表される。第5軸5は第2アーム10
の先端に枢着された関節6aを上下A、B方向に回動す
るものであり、その軸角度はθ5 で表される。第6軸6
は関節6aに装着されたツールTLを第5軸5に垂直な
第6軸6を回動中心にして回動するものであり、その軸
角度はθ6 で表される。
【0014】ロボットRBの各軸1〜6の回転角度θ1
〜θ6 は、図示せぬエンコーダによって検出され、検出
信号は図示せぬコントローラに出力される。このコント
ローラは、検出角度θ1 〜θ6 に基づき各軸1〜6が駆
動制御する。また、このコントローラは検出角度θ5 、
θ6 に基づき図5に示す干渉防止処理を実行する。かか
る干渉防止処理に当たりロボットRBの第2アーム10
とツールTLとの間の幾何学的関係が図1〜図4に示す
ように設定される。
〜θ6 は、図示せぬエンコーダによって検出され、検出
信号は図示せぬコントローラに出力される。このコント
ローラは、検出角度θ1 〜θ6 に基づき各軸1〜6が駆
動制御する。また、このコントローラは検出角度θ5 、
θ6 に基づき図5に示す干渉防止処理を実行する。かか
る干渉防止処理に当たりロボットRBの第2アーム10
とツールTLとの間の幾何学的関係が図1〜図4に示す
ように設定される。
【0015】・座標系の設定 図3は図1に示す第2アーム10とツールTLとの幾何
学的関係を斜視図にて示すものであり、まず直交3次元
座標系XーYーZのうちZ軸が第2アーム10の長手方
向中心軸C、つまり第4軸4と同軸のものとして設定さ
れる。そして、Y軸が第5軸5と同軸のものとして設定
される。さらにX軸が、これらY軸、Z軸に垂直な軸と
して設定される。 ・ツール上の干渉点、ツールパラメータの設定 つぎにツールTL上の所定の点(以下「干渉点」とい
う)P1 、P2 が選択される。たとえば図2に示すよう
に干渉点P1 、P2 をツールTL上の2つの頂点として
選択したものとする。ついで、これら干渉点P1 、P2
と第5軸5との距離がツールパラメータとして求められ
る。いま、ツールTLが、同図2に示すように干渉点P
1 、P2 のY軸上の座標位置がゼロとなるような姿勢と
なっているとき、第5軸5と干渉点P1 との距離はZ軸
上においてTz であり、第5軸5と干渉点P2 との距離
はX軸上においてTx であるから、これらTx 、Tz が
ツールパラメータとされる。ちなみにY軸上におけるツ
ールパラメータTy は実施例ではゼロとなっている。な
お、この実施例では干渉点を2点に設定しているが、1
点でもよく、また3点以上設定する実施も可能である。
学的関係を斜視図にて示すものであり、まず直交3次元
座標系XーYーZのうちZ軸が第2アーム10の長手方
向中心軸C、つまり第4軸4と同軸のものとして設定さ
れる。そして、Y軸が第5軸5と同軸のものとして設定
される。さらにX軸が、これらY軸、Z軸に垂直な軸と
して設定される。 ・ツール上の干渉点、ツールパラメータの設定 つぎにツールTL上の所定の点(以下「干渉点」とい
う)P1 、P2 が選択される。たとえば図2に示すよう
に干渉点P1 、P2 をツールTL上の2つの頂点として
選択したものとする。ついで、これら干渉点P1 、P2
と第5軸5との距離がツールパラメータとして求められ
る。いま、ツールTLが、同図2に示すように干渉点P
1 、P2 のY軸上の座標位置がゼロとなるような姿勢と
なっているとき、第5軸5と干渉点P1 との距離はZ軸
上においてTz であり、第5軸5と干渉点P2 との距離
はX軸上においてTx であるから、これらTx 、Tz が
ツールパラメータとされる。ちなみにY軸上におけるツ
ールパラメータTy は実施例ではゼロとなっている。な
お、この実施例では干渉点を2点に設定しているが、1
点でもよく、また3点以上設定する実施も可能である。
【0016】・干渉領域の設定 つぎに図4の斜視図に示すように第2アーム10がモデ
ル化される。すなわち、第2アーム10の長手方向に渡
り、その断面の厚さT、幅Wが一定のものであると単純
化される。そして第2アーム先端部のアール部分10a
は第5軸5からの距離が一定値(r)となっているもの
と仮定される(XーZ平面においてアール部分10aは
半円形状となっている)。
ル化される。すなわち、第2アーム10の長手方向に渡
り、その断面の厚さT、幅Wが一定のものであると単純
化される。そして第2アーム先端部のアール部分10a
は第5軸5からの距離が一定値(r)となっているもの
と仮定される(XーZ平面においてアール部分10aは
半円形状となっている)。
【0017】ついで、このモデル化された第2アーム1
0に関するデータT、W、r等に基づいてツールTL上
の干渉点P1 、P2 がその内部に入ったならば干渉する
虞があるであろうと考えられる干渉領域Vが第2アーム
10よりも大きい範囲の領域(一点鎖線参照)として設
定される。干渉領域Vが第2アーム10と同じ範囲であ
れば、干渉点P1 、P2 が領域Vに入ったときにはすで
に干渉してしまった後だからである。しかし、実施例で
は説明の便宜のため領域Vは第2アーム10であると仮
定して説明する。このようにロボットRBの第2アーム
10の長手方向の軸Cおよび第5軸5が座標軸Z、Yと
され、アーム10各部の寸法データT等に基づき干渉領
域Vが設定される。したがって、ロボット各軸θ1 〜θ
4 が駆動されたとしてもアーム10の各部の3次元座標
位置(X、Y、Z)は変化しないこととなり、干渉領域
V内部の座標位置(X、Y、Z)もロボット各軸の変化
に対して固定された座標位置となる。したがって干渉領
域V(X、Y、Z)はロボット各軸の回転位置θ1〜θ4
によらずにアーム10の寸法T等のみにより簡単に演
算できるのがわかる。
0に関するデータT、W、r等に基づいてツールTL上
の干渉点P1 、P2 がその内部に入ったならば干渉する
虞があるであろうと考えられる干渉領域Vが第2アーム
10よりも大きい範囲の領域(一点鎖線参照)として設
定される。干渉領域Vが第2アーム10と同じ範囲であ
れば、干渉点P1 、P2 が領域Vに入ったときにはすで
に干渉してしまった後だからである。しかし、実施例で
は説明の便宜のため領域Vは第2アーム10であると仮
定して説明する。このようにロボットRBの第2アーム
10の長手方向の軸Cおよび第5軸5が座標軸Z、Yと
され、アーム10各部の寸法データT等に基づき干渉領
域Vが設定される。したがって、ロボット各軸θ1 〜θ
4 が駆動されたとしてもアーム10の各部の3次元座標
位置(X、Y、Z)は変化しないこととなり、干渉領域
V内部の座標位置(X、Y、Z)もロボット各軸の変化
に対して固定された座標位置となる。したがって干渉領
域V(X、Y、Z)はロボット各軸の回転位置θ1〜θ4
によらずにアーム10の寸法T等のみにより簡単に演
算できるのがわかる。
【0018】・干渉点の演算式の設定 いま、第5軸5の現在の回転位置θ5 が検出され、第6
軸6の回転位置θ6 が検出されたものとすると、これら
検出回転位置θ5 、θ6 と上記求められたツールパラメ
ータTx 、Ty 、Tx とに基づきツールTL上の干渉点
P1 、P2 の座標位置P1 (X1 、Y1 、Z1 )、P2
(X2 、Y2 、Z2 )は以下のような演算式(1)によ
り求められる。
軸6の回転位置θ6 が検出されたものとすると、これら
検出回転位置θ5 、θ6 と上記求められたツールパラメ
ータTx 、Ty 、Tx とに基づきツールTL上の干渉点
P1 、P2 の座標位置P1 (X1 、Y1 、Z1 )、P2
(X2 、Y2 、Z2 )は以下のような演算式(1)によ
り求められる。
【0019】 [Xi ] [cosθ5 0 ーsinθ5 ][cosθ6 ーsinθ6 0] [Yi ]=[0 1 0 ][sinθ6 cosθ6 0] [Zi ] [sinθ5 0 cosθ5 ][0 1 0] [TX ] ×[TY ] (ただし、i=1、2) …(1) [TZ ] この(1)式から明かなように、第5軸5が座標軸Yで
あり、アーム10の長手方向軸Cが座標軸Zとなってい
るので、干渉点P1 、P2 の座標位置は、他のロボット
各軸の回転位置θ1 〜θ4 によらずに第5軸5の回転位
置θ5 およびこの第5軸5よりも先端の第6軸6の回転
位置θ6 のみで決定されているのがわかる。
あり、アーム10の長手方向軸Cが座標軸Zとなってい
るので、干渉点P1 、P2 の座標位置は、他のロボット
各軸の回転位置θ1 〜θ4 によらずに第5軸5の回転位
置θ5 およびこの第5軸5よりも先端の第6軸6の回転
位置θ6 のみで決定されているのがわかる。
【0020】・干渉判定の基準の設定 つぎに、干渉点P1 、P2 が干渉領域Vに入った場合の
条件式、つまり干渉する虞があると判定するための条件
式が以下に示すように設定される。
条件式、つまり干渉する虞があると判定するための条件
式が以下に示すように設定される。
【0021】1)干渉点P1 、P2 がアーム先端に存在
している場合(Zi >0) この場合には下記(2)〜(4)式を同時に満足したと
きに「干渉する虞あり」と判定する。
している場合(Zi >0) この場合には下記(2)〜(4)式を同時に満足したと
きに「干渉する虞あり」と判定する。
【0022】Zi >0 …(2) |Yi |≦W/2 …(3) (Zi )2 +(Xi )2 ≦(W/2)2 …(4) 2)干渉点P1 、P2 がアーム中央に存在している場合
(Zi ≦0) この場合には下記(5)〜(7)式を同時に満足したと
きに「干渉する虞あり」と判定する。
(Zi ≦0) この場合には下記(5)〜(7)式を同時に満足したと
きに「干渉する虞あり」と判定する。
【0023】Zi ≦0 …(5) |Yi |≦W/2 …(6) |Xi |≦T/2 …(7) 以上のような各設定がなされたならば、これら各設定に
基づきロボットRBの稼働中に図5に示す処理がコント
ローラにて実行される。なお、ロボットRBの教示中に
この処理を実行してもよく、また自動運転中にこの処理
を実行してもよい。
基づきロボットRBの稼働中に図5に示す処理がコント
ローラにて実行される。なお、ロボットRBの教示中に
この処理を実行してもよく、また自動運転中にこの処理
を実行してもよい。
【0024】まず、干渉点Pi (i=1、2)にうち、
最初に干渉点P1 の干渉を監視すべく、iの内容が1に
される(ステップ101)。つぎに上記(1)式を用い
て干渉点P1 につきその座標位置(X1 、Y1 、Z1 )
が演算される。ここで、この演算は検出角度θ5 、θ6
のみに基づく簡単な演算であるので、ロボットRBの補
間周期の時間内に余裕をもって実行することが可能であ
る(ステップ102)。
最初に干渉点P1 の干渉を監視すべく、iの内容が1に
される(ステップ101)。つぎに上記(1)式を用い
て干渉点P1 につきその座標位置(X1 、Y1 、Z1 )
が演算される。ここで、この演算は検出角度θ5 、θ6
のみに基づく簡単な演算であるので、ロボットRBの補
間周期の時間内に余裕をもって実行することが可能であ
る(ステップ102)。
【0025】つぎに、演算された座標位置Y1 に上記
(3)、(6)式を適用して、干渉する虞があるか否か
を判定する。ここで、(3)、(6)式は1)のアーム
先端、2)のアーム中央の双方に共通する条件式である
ので、もしこの(3)、(6)式を満足しないならば
(ステップ103の判断NO)、ツールTLはアーム1
0と干渉する虞がないものと判定され、手順はステップ
106に移行される。ステップ106ではiの内容がす
べての干渉監視数n(=2)に達したか否かが判断され
る。干渉監視数nに達していれば(ステップ106の判
断YES)、処理を終了させる。この場合、再びiを1
にイニシャライズしてステップ101から再度実行させ
るようにしてもよい。
(3)、(6)式を適用して、干渉する虞があるか否か
を判定する。ここで、(3)、(6)式は1)のアーム
先端、2)のアーム中央の双方に共通する条件式である
ので、もしこの(3)、(6)式を満足しないならば
(ステップ103の判断NO)、ツールTLはアーム1
0と干渉する虞がないものと判定され、手順はステップ
106に移行される。ステップ106ではiの内容がす
べての干渉監視数n(=2)に達したか否かが判断され
る。干渉監視数nに達していれば(ステップ106の判
断YES)、処理を終了させる。この場合、再びiを1
にイニシャライズしてステップ101から再度実行させ
るようにしてもよい。
【0026】干渉監視数nに達していなければ(ステッ
プ106の判断NO)、残りの干渉点(P2 )につい
て、監視をすべく、つぎのステップ107においてiの
内容がインクリメントされ、手順は再びステップ102
に移行され、(1)式の演算がなされる。
プ106の判断NO)、残りの干渉点(P2 )につい
て、監視をすべく、つぎのステップ107においてiの
内容がインクリメントされ、手順は再びステップ102
に移行され、(1)式の演算がなされる。
【0027】ここで、干渉点P2 のY座標位置Y2 につ
き(3)、(6)式の条件が満足されたものとすると
(ステップ103の判断YES)、つぎに(2)、
(4)式が同時に満足されたか否かが判断される(ステ
ップ104)。ここで(2)、(4)式が同時には満足
されていないと判断されれば(ステップ104の判断N
O)、つぎに(5)、(7)式が同時に満足されたか否
かが判断される(ステップ105)。ここで(5)、
(7)式が同時に満足されたものと判断されれば(ステ
ップ105の判断YES)、図1に示すように干渉点P
2 が第2アーム10の中央部において干渉する場合であ
り、このままロボットRBが駆動されると危険であると
判断して、安全のためロボットRBの各軸を停止させる
処理が実行される(ステップ108)。一方、オペレー
タに警告を発すべく所定の表示器に、「干渉する虞あ
り」というエラーの内容が表示される(ステップ10
9)。
き(3)、(6)式の条件が満足されたものとすると
(ステップ103の判断YES)、つぎに(2)、
(4)式が同時に満足されたか否かが判断される(ステ
ップ104)。ここで(2)、(4)式が同時には満足
されていないと判断されれば(ステップ104の判断N
O)、つぎに(5)、(7)式が同時に満足されたか否
かが判断される(ステップ105)。ここで(5)、
(7)式が同時に満足されたものと判断されれば(ステ
ップ105の判断YES)、図1に示すように干渉点P
2 が第2アーム10の中央部において干渉する場合であ
り、このままロボットRBが駆動されると危険であると
判断して、安全のためロボットRBの各軸を停止させる
処理が実行される(ステップ108)。一方、オペレー
タに警告を発すべく所定の表示器に、「干渉する虞あ
り」というエラーの内容が表示される(ステップ10
9)。
【0028】なお、ステップ104において(2)、
(4)式が同時に満足された場合も(ステップ104の
判断YES)、干渉点P2 が第2アーム10先端におい
て干渉する虞がある場合であるので、同様にステップ1
08、109の処理が実行され、危険が回避される。
(4)式が同時に満足された場合も(ステップ104の
判断YES)、干渉点P2 が第2アーム10先端におい
て干渉する虞がある場合であるので、同様にステップ1
08、109の処理が実行され、危険が回避される。
【0029】なお、危険を回避するための処理(ステッ
プ108)の内容は任意であり、自動運転から手動運転
に切り替えるようにすることもできる。
プ108)の内容は任意であり、自動運転から手動運転
に切り替えるようにすることもできる。
【0030】なお、実施例では、第2アーム10先端の
関節6aが第6軸6により回転するロボットRBを想定
したが、第6軸6を有しない、ツールTLが第5軸5の
みによって回転するロボットにも適用可能である。この
場合、上記(1)式における演算は回転角度θ6 を考慮
しなくてよいので、さらに演算の単純化により処理時間
のさらなる短縮が図られる。ここで、第6軸6による回
転がないロボットにあっては、この回転に伴う干渉がな
いので、XーZ平面における干渉だけを考えればよい。
したがって、ツールの干渉点、干渉領域の座標位置も2
次元で考察すればよいので、より演算の単純化が図れる
ことになる。
関節6aが第6軸6により回転するロボットRBを想定
したが、第6軸6を有しない、ツールTLが第5軸5の
みによって回転するロボットにも適用可能である。この
場合、上記(1)式における演算は回転角度θ6 を考慮
しなくてよいので、さらに演算の単純化により処理時間
のさらなる短縮が図られる。ここで、第6軸6による回
転がないロボットにあっては、この回転に伴う干渉がな
いので、XーZ平面における干渉だけを考えればよい。
したがって、ツールの干渉点、干渉領域の座標位置も2
次元で考察すればよいので、より演算の単純化が図れる
ことになる。
【0031】また、第6軸6の先にさらに回動軸を具え
たロボットにも適用可能である。
たロボットにも適用可能である。
【0032】なお、実施例では垂直多関節ロボットを想
定しているが、これに限定されることなく水平多関節ロ
ボットにも適用することができる。
定しているが、これに限定されることなく水平多関節ロ
ボットにも適用することができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ロボットのツールとアームとが干渉するか否かを、簡単
な演算により判定するようにしたので、干渉の監視がコ
スト上昇を伴うことなくリアルタイムに行われる。
ロボットのツールとアームとが干渉するか否かを、簡単
な演算により判定するようにしたので、干渉の監視がコ
スト上昇を伴うことなくリアルタイムに行われる。
【図1】図1は本発明に係るロボットの干渉防止装置の
実施例におけるロボットの構成を示す図である。
実施例におけるロボットの構成を示す図である。
【図2】図2は図1に示すツールの各部の寸法を示す図
である。
である。
【図3】図3は図1に示すアームとツールの幾何学的関
係を示す斜視図である。
係を示す斜視図である。
【図4】図4は図1に示すアームの形状を示す斜視図で
ある。
ある。
【図5】図5は実施例における干渉防止処理を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
5 第5軸 6 第6軸 10 第2アーム TL ツール
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/18 - 19/46 B25J 3/00 - 3/04 B25J 9/10 - 9/22 B25J 13/00 - 13/08 B25J 19/02 - 19/06
Claims (3)
- 【請求項1】 アーム先端に設けられたツール回動
軸により前記アーム先端に枢着されたツールを回動する
ようにしたロボットにおける前記ツールと前記アームと
の干渉を防止するロボットのツール干渉防止装置におい
て、 前記アームの長手方向の軸および前記ツール回動軸を座
標軸とし、前記アームの各部の寸法に基づき前記座標軸
における座標位置で示される干渉領域を設定するととも
に、 前記ツール回動軸の現在の回転位置を検出し、この検出
回転位置と前記ツール各部の寸法とに基づき前記ツール
の所定部位の現在の位置を前記座標軸における座標位置
として求め、 前記求めたツールの現在の座標位置が前記干渉領域内の
座標位置である場合に、前記ツールと前記アームとが干
渉していると判定し、該判定結果に応じて所定の処理を
行うようにしたロボットのツール干渉防止装置。 - 【請求項2】 前記アームの長手方向の軸および前
記ツール回動軸は直交する2軸であり、さらにこれら直
交2軸に直交する軸を座標軸とする請求項1記載のロボ
ットのツール干渉防止装置。 - 【請求項3】 前記ツールは1または2以上の回動
軸を有しており、該回動軸の現在の回転位置を検出し、
この検出回転位置に基づき前記ツールの所定部位の現在
の座標位置を求める請求項1記載のロボットのツール干
渉防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15235192A JP3357392B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ロボットのツール干渉防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15235192A JP3357392B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ロボットのツール干渉防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05341830A JPH05341830A (ja) | 1993-12-24 |
JP3357392B2 true JP3357392B2 (ja) | 2002-12-16 |
Family
ID=15538646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15235192A Expired - Fee Related JP3357392B2 (ja) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | ロボットのツール干渉防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3357392B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018009169A1 (de) | 2017-11-28 | 2019-07-11 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Roboters |
-
1992
- 1992-06-11 JP JP15235192A patent/JP3357392B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018009169A1 (de) | 2017-11-28 | 2019-07-11 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Roboters |
US10828776B2 (en) | 2017-11-28 | 2020-11-10 | Fanuc Corporation | Control device for limiting speed of robot |
DE102018009169B4 (de) * | 2017-11-28 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Steuervorrichtung zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Roboters |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05341830A (ja) | 1993-12-24 |
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