JPH01237703A - ロボツト教示装置 - Google Patents
ロボツト教示装置Info
- Publication number
- JPH01237703A JPH01237703A JP63063382A JP6338288A JPH01237703A JP H01237703 A JPH01237703 A JP H01237703A JP 63063382 A JP63063382 A JP 63063382A JP 6338288 A JP6338288 A JP 6338288A JP H01237703 A JPH01237703 A JP H01237703A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複数の関節を有するロボット教示装置に係り、
特に動力学演算を行うことによってロボットの動作教示
を効率的に行うロボット教示装置に関する。
特に動力学演算を行うことによってロボットの動作教示
を効率的に行うロボット教示装置に関する。
従来のロボット教示装置は特開昭６１−１７７５７８号
に記載のように教示動作をグラフィック表示装置上の仮
想ロボットの動きに従い座標入力を行っていた。
に記載のように教示動作をグラフィック表示装置上の仮
想ロボットの動きに従い座標入力を行っていた。
上記従来技術はロボットの幾何学データによる教示であ
りロボットの動作時に関節に印加される負荷トルクにつ
いて配慮がされていない、このため、前述の教示データ
で動作目的を達成できるかどうかは実機で検証するしか
なく、非能率的であるという問題があった。
りロボットの動作時に関節に印加される負荷トルクにつ
いて配慮がされていない、このため、前述の教示データ
で動作目的を達成できるかどうかは実機で検証するしか
なく、非能率的であるという問題があった。
本発明の目的は教示ロボットの教示作業を、実機で検証
することなく高速、かつ高効率の教示データを得ること
ができるロボット教示装置を提供することにある。
することなく高速、かつ高効率の教示データを得ること
ができるロボット教示装置を提供することにある。
上記目的は表示手段を用いて表示したロボットに基づい
て入力手段から入力した動作日Ｍ４Ｈについて関節負荷
トルクの演算を行う負荷演算手段並びに負荷演算手段で
演算した結果にもとづいて口ポットの姿勢を演算する姿
勢演算手段を設は姿勢演算手段で演算した結果を表示手
段を用いて表示することにより、入力した動作目標値に
基づくロボットの実現可能な動きを教示者に示すと共に
、これに基づいて動作目標値の変更を入力手段を用いて
行うことにより、達成される。
て入力手段から入力した動作日Ｍ４Ｈについて関節負荷
トルクの演算を行う負荷演算手段並びに負荷演算手段で
演算した結果にもとづいて口ポットの姿勢を演算する姿
勢演算手段を設は姿勢演算手段で演算した結果を表示手
段を用いて表示することにより、入力した動作目標値に
基づくロボットの実現可能な動きを教示者に示すと共に
、これに基づいて動作目標値の変更を入力手段を用いて
行うことにより、達成される。
負荷演算手段は入力装置から入力した動作目標値系列を
基にスムーズな動作目標軌跡を作成してこれに基づいて
負荷トルクを行い、姿勢演算手段は負荷トルク系列を基
にロボット機４Ｗのとりうる姿勢を演算し、表示装置は
この姿勢演算結果を表示する１、このとき、姿勢演算手
段は、負荷トルク演算結果が負荷設定値を上回る場合、
（即ち過負荷の場合）には負荷トルクを設定値に置き換
えて姿勢を計算する。同時に表示手段は過負荷状態の関
節の色を正常時の色と変えて表示する。これによって教
示者は入力した動作目標軌跡を実機のロボットに入力し
た場合のロボットの動きを動作目標軌跡を実機のロボッ
トに入力する前に知ることができ、表示手段に表示され
たロボットの動きが動作目的を満足しない場合は入力手
段を用いて動作目標値を変更して再び演算装置で演算し
、動作目的を満足する教示データを作成する。この教示
データはあらかじめ動作を検証しているので実機のロボ
ットに入力した場合に最初から動７作目的を満足するロ
ボットの動きを実現することができ、ロボットの動作教
示を高速、高効率に行うことができる。
基にスムーズな動作目標軌跡を作成してこれに基づいて
負荷トルクを行い、姿勢演算手段は負荷トルク系列を基
にロボット機４Ｗのとりうる姿勢を演算し、表示装置は
この姿勢演算結果を表示する１、このとき、姿勢演算手
段は、負荷トルク演算結果が負荷設定値を上回る場合、
（即ち過負荷の場合）には負荷トルクを設定値に置き換
えて姿勢を計算する。同時に表示手段は過負荷状態の関
節の色を正常時の色と変えて表示する。これによって教
示者は入力した動作目標軌跡を実機のロボットに入力し
た場合のロボットの動きを動作目標軌跡を実機のロボッ
トに入力する前に知ることができ、表示手段に表示され
たロボットの動きが動作目的を満足しない場合は入力手
段を用いて動作目標値を変更して再び演算装置で演算し
、動作目的を満足する教示データを作成する。この教示
データはあらかじめ動作を検証しているので実機のロボ
ットに入力した場合に最初から動７作目的を満足するロ
ボットの動きを実現することができ、ロボットの動作教
示を高速、高効率に行うことができる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の装置の一実施例をロボットの教示に適
用した例を示すもので、この図において、１は入力装置
で、ロボットアームの動作目標値を入力するａ２ａはこ
の動作目標値を基に動作目標軌跡を作成しこれに基づい
て負荷トルクの演算を行う負荷演算手段である。２ｂは
負荷トルク演算結果にもとづいて動的シュミレーション
を行い、ロボットアームの姿勢の変化を時々刻々計算す
る姿勢演算手段である。３は表示装置で、入力装置１で
入力したロボットアームの動き、または姿勢演算手段２
ｂで演算した結果に基づくロボットアームの動きとロボ
ットアームの作業環境をグラフィック表示する。このと
き、表示装置３は負荷演算手段２ａの計算結果にもとづ
いてロボットアームの色表示を変化させる。すなわち、
負荷計算結果が予め設定した値以下のときには関節を（
例えば）緑色で表示し、さもなければ（例えば）赤で表
示する。このとき、更にわかりやすくするために、過負
荷状態の関節を朱色の点滅表示しても効果的である。４
は表示装置３の画面上に表示した教示動作開始時のロボ
ツ１へアームであり、５は表示装置３の画面上に表示し
た教示動作終了時のロボットアームであり、６は白ボッ
１−アームの作業の対象物である。
用した例を示すもので、この図において、１は入力装置
で、ロボットアームの動作目標値を入力するａ２ａはこ
の動作目標値を基に動作目標軌跡を作成しこれに基づい
て負荷トルクの演算を行う負荷演算手段である。２ｂは
負荷トルク演算結果にもとづいて動的シュミレーション
を行い、ロボットアームの姿勢の変化を時々刻々計算す
る姿勢演算手段である。３は表示装置で、入力装置１で
入力したロボットアームの動き、または姿勢演算手段２
ｂで演算した結果に基づくロボットアームの動きとロボ
ットアームの作業環境をグラフィック表示する。このと
き、表示装置３は負荷演算手段２ａの計算結果にもとづ
いてロボットアームの色表示を変化させる。すなわち、
負荷計算結果が予め設定した値以下のときには関節を（
例えば）緑色で表示し、さもなければ（例えば）赤で表
示する。このとき、更にわかりやすくするために、過負
荷状態の関節を朱色の点滅表示しても効果的である。４
は表示装置３の画面上に表示した教示動作開始時のロボ
ツ１へアームであり、５は表示装置３の画面上に表示し
た教示動作終了時のロボットアームであり、６は白ボッ
１−アームの作業の対象物である。
次に、前述した本発明の装置の一実施例の動作を説明す
る。まず最初に表示装置３の画面上には教示動作開始時
のロボットアーム４を表示してあり、入力手段１から目
標位置を入力していくとそれに従って逐次ロボットアー
ム４の位置が変化していく、この目標位置入力は遂次負
荷演算手段２ａに入力される。この動作目標値は飛び飛
びの位置の点列であるので、負荷演算手段２ａではまず
１時点前の目標値と最新の目標値を補間し、スムーズな
動作目標軌跡を作成し１次にこの動作目標軌跡に基づい
て動力学演算を行う０例えば、動力学演算には多関節機
構の運動方程式を逆に解くことにより達成される。負荷
演算の結果は姿勢演算手段２ｂ及び表示袋ｙ！１３に入
力される。姿勢演算手段２ｂは、運動方程式を解くこと
によってロボットアームの動きをシミュレートし、その
結果を表示装置３に転送する０表示装置３は姿勢演算手
段２ｂより入力されたロボットアームの動きを負荷演算
手段２ａの結果にもとづいて色分けして画面上に表示す
る。教示者は表示装置３の画面上のロボットアームの動
き及び色よってロボットアームの動きの実現可能性を視
覚で確認して、ロボットアームの動きが動作目的を満足
していない場合、例えば白ボッ１−アームに無理な力が
加わっている場合には入力装置１によって動作目標値を
変更し、この変更した動作目標値を用いて再び負荷演算
及び姿勢演算を実行しその結果得たロボットアームの動
きを表示装置３の画面上に表示する。
る。まず最初に表示装置３の画面上には教示動作開始時
のロボットアーム４を表示してあり、入力手段１から目
標位置を入力していくとそれに従って逐次ロボットアー
ム４の位置が変化していく、この目標位置入力は遂次負
荷演算手段２ａに入力される。この動作目標値は飛び飛
びの位置の点列であるので、負荷演算手段２ａではまず
１時点前の目標値と最新の目標値を補間し、スムーズな
動作目標軌跡を作成し１次にこの動作目標軌跡に基づい
て動力学演算を行う０例えば、動力学演算には多関節機
構の運動方程式を逆に解くことにより達成される。負荷
演算の結果は姿勢演算手段２ｂ及び表示袋ｙ！１３に入
力される。姿勢演算手段２ｂは、運動方程式を解くこと
によってロボットアームの動きをシミュレートし、その
結果を表示装置３に転送する０表示装置３は姿勢演算手
段２ｂより入力されたロボットアームの動きを負荷演算
手段２ａの結果にもとづいて色分けして画面上に表示す
る。教示者は表示装置３の画面上のロボットアームの動
き及び色よってロボットアームの動きの実現可能性を視
覚で確認して、ロボットアームの動きが動作目的を満足
していない場合、例えば白ボッ１−アームに無理な力が
加わっている場合には入力装置１によって動作目標値を
変更し、この変更した動作目標値を用いて再び負荷演算
及び姿勢演算を実行しその結果得たロボットアームの動
きを表示装置３の画面上に表示する。
表示袋ｆｆ１３の画面上のロボットアームの動きが動作
目的を満足している場合には、負荷演算手段２ａ及び姿
勢演算手段２ｂで作成した負荷予見値及び動作目標軌跡
を教示データとして記憶する。
目的を満足している場合には、負荷演算手段２ａ及び姿
勢演算手段２ｂで作成した負荷予見値及び動作目標軌跡
を教示データとして記憶する。
教示データはロボットアームの各関節の位置または速度
または加速度または負荷バイアスから成っており、実機
のロボットアームのコントローラにそのまま入力するこ
とができるものである。
または加速度または負荷バイアスから成っており、実機
のロボットアームのコントローラにそのまま入力するこ
とができるものである。
上述の負荷演算並びに姿勢演算の内容の一例ブロック線
図で第２図に示す。ゲイン１３を有する位置制御系にお
いて実機のロボットアームの代りにロボットメカニズム
のモデル１２を用いてシミュレーションを行う、ロボッ
トメカニズムのモデル１２中の演算は符号１０が現在の
位置の情報がら関節トルクを求める進動力学演算であり
、負荷演算手段２ａで実行される。また符号１１が関節
トルクから位置の情報を求める動力学演算であり姿勢演
算手段２ｂで実行される。
図で第２図に示す。ゲイン１３を有する位置制御系にお
いて実機のロボットアームの代りにロボットメカニズム
のモデル１２を用いてシミュレーションを行う、ロボッ
トメカニズムのモデル１２中の演算は符号１０が現在の
位置の情報がら関節トルクを求める進動力学演算であり
、負荷演算手段２ａで実行される。また符号１１が関節
トルクから位置の情報を求める動力学演算であり姿勢演
算手段２ｂで実行される。
本実施例によれば、グラフィック表示装置を用いて教示
データを作成する際に、動作目標軌跡に基づいてロボッ
トアームの動きをシミュレーションしているので、その
教示データを実機のロボットで実現可能であることがあ
らかじめ検証されている。このために作成した教示デー
タを実機のロボットアームに入力した場合に最初から動
作目的を満足するロボットアームの動きを実現すること
ができるので教示作業の高速化、高効率化の効果がある
。
データを作成する際に、動作目標軌跡に基づいてロボッ
トアームの動きをシミュレーションしているので、その
教示データを実機のロボットで実現可能であることがあ
らかじめ検証されている。このために作成した教示デー
タを実機のロボットアームに入力した場合に最初から動
作目的を満足するロボットアームの動きを実現すること
ができるので教示作業の高速化、高効率化の効果がある
。
第３図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
図において第１図と同符号のものは同一部分である。こ
の実施例は入力装置１で入力したロボ、ットアームの動
きとロボットアームの作業環境を表示装置３ａの画面上
に表示し、演算手段２ａ、２ｂで演算した結果に基づく
ロボットアームの動きとロボットアームの作業環境を表
示装置３ｂの画面上に表示する。４ａ、４ｂは教示動作
開始時のロボットアームであり、５ａ、５ｂは教示動作
終了時のロボットアームであり、６ａ。
図において第１図と同符号のものは同一部分である。こ
の実施例は入力装置１で入力したロボ、ットアームの動
きとロボットアームの作業環境を表示装置３ａの画面上
に表示し、演算手段２ａ、２ｂで演算した結果に基づく
ロボットアームの動きとロボットアームの作業環境を表
示装置３ｂの画面上に表示する。４ａ、４ｂは教示動作
開始時のロボットアームであり、５ａ、５ｂは教示動作
終了時のロボットアームであり、６ａ。
６ｂは対象物である。この実施例によれば入力装置１で
入力したロボットアームの動きと演算手段２ａ、２ｂで
演算した結果に基づくロボットアームの動きを同時に教
示者に提示することができるのでロボットアームの動作
教示の変更を直接具ることができる。
入力したロボットアームの動きと演算手段２ａ、２ｂで
演算した結果に基づくロボットアームの動きを同時に教
示者に提示することができるのでロボットアームの動作
教示の変更を直接具ることができる。
なお、上述した実施例においては、動作目標値を全て入
力装置１から入力したが、ＣＡＤシステムなどを入力装
置としてもよい。また、第３図に示した実施例では表示
装置を２つの場合について説明したが、これに限られる
ものではなく、また。
力装置１から入力したが、ＣＡＤシステムなどを入力装
置としてもよい。また、第３図に示した実施例では表示
装置を２つの場合について説明したが、これに限られる
ものではなく、また。
マルチウィンドウのような表示装置を用いることもでき
る。また、上記の実施例はロボットアームの自由度を３
つとして図示したが、これに限られるものではない。
る。また、上記の実施例はロボットアームの自由度を３
つとして図示したが、これに限られるものではない。
本発明によれば、複数の関節を有するロボットの動作教
示において、教示データを入力するとすぐに、動力学を
考慮した動作目的を満足する教示データを作成すること
ができるので、教示作業を高速、かつ高効率に行うこと
ができる。
示において、教示データを入力するとすぐに、動力学を
考慮した動作目的を満足する教示データを作成すること
ができるので、教示作業を高速、かつ高効率に行うこと
ができる。
第１図は本発明の装置の一実施例を示す図、第２図は本
発明に用いられるシミュレーションのブロック線図の一
例を示す図、第３図は本発明の装置の他の実施例を示す
図である６ １・・・入力装置、２ａ・・・負荷演算手段、２ｂ・・
・姿勢演算手段、３・・・表示装置、４，５・・・ロボ
ットアーム、６・・・対象物。 弔 Ｉ 目 ４・・・ロボットアーム 夢 ２ 目 １３・・・ゲイン
発明に用いられるシミュレーションのブロック線図の一
例を示す図、第３図は本発明の装置の他の実施例を示す
図である６ １・・・入力装置、２ａ・・・負荷演算手段、２ｂ・・
・姿勢演算手段、３・・・表示装置、４，５・・・ロボ
ットアーム、６・・・対象物。 弔 Ｉ 目 ４・・・ロボットアーム 夢 ２ 目 １３・・・ゲイン
Claims (1)
- １、複数の関節を有するロボットの教示装置において、
ロボットの動作目標値を入力する入力手段と、前記動作
目標値に基づいて前記ロボットの関節負荷を演算する負
荷演算手段と、関節負荷にもとづいてロボット動作を演
算する姿勢演算手段と、ロボット動作をグラフィック表
示する表示手段を有し、関節負荷演算値が事前に設定し
た関節負荷設定値を上回る関節の色を変えて表示するこ
とを特徴とするロボット教示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063382A JPH01237703A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ロボツト教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63063382A JPH01237703A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ロボツト教示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01237703A true JPH01237703A (ja) | 1989-09-22 |
Family
ID=13227692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63063382A Pending JPH01237703A (ja) | 1988-03-18 | 1988-03-18 | ロボツト教示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01237703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08314527A (ja) * | 1995-05-22 | 1996-11-29 | Ricoh Elemex Corp | ロボットの動作教示システム |
| JP2004074368A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Komatsu Ltd | ロボットオフライン教示システムにおけるケーブル表示装置 |
| US8340821B2 (en) | 2007-08-10 | 2012-12-25 | Fanuc Ltd | Robot program adjusting system |
| JP2016093869A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 株式会社クリエイティブマシン | 教示データの作成方法、作成装置、及び作成プログラム、並びに、教示データのデータ構造、記録媒体 |
-
1988
- 1988-03-18 JP JP63063382A patent/JPH01237703A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08314527A (ja) * | 1995-05-22 | 1996-11-29 | Ricoh Elemex Corp | ロボットの動作教示システム |
| JP2004074368A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Komatsu Ltd | ロボットオフライン教示システムにおけるケーブル表示装置 |
| US8340821B2 (en) | 2007-08-10 | 2012-12-25 | Fanuc Ltd | Robot program adjusting system |
| JP2016093869A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 株式会社クリエイティブマシン | 教示データの作成方法、作成装置、及び作成プログラム、並びに、教示データのデータ構造、記録媒体 |
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