JPH01321192A - ロボットの作業領域制限装置 - Google Patents
ロボットの作業領域制限装置Info
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- JPH01321192A JPH01321192A JP15201588A JP15201588A JPH01321192A JP H01321192 A JPH01321192 A JP H01321192A JP 15201588 A JP15201588 A JP 15201588A JP 15201588 A JP15201588 A JP 15201588A JP H01321192 A JPH01321192 A JP H01321192A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 210000000245 forearm Anatomy 0.000 description 3
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
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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〉
本発明はロボットコントローラに記憶された動作プログ
ラムに基づいて作業を行うようにされたロボットの作業
領域を制限する装置に関する。
ラムに基づいて作業を行うようにされたロボットの作業
領域を制限する装置に関する。
〈従来の技術〉
一般にロボットは、ロボット自身が移動可能な移動限界
と、このロボットが実際に使用される時に移動する領域
、すなわち作業領域をもっている。
と、このロボットが実際に使用される時に移動する領域
、すなわち作業領域をもっている。
従来この作業領域は、ロボットと、その周辺機器の配置
を示すシステム構想図の図面上で決定され、ロボット動
作時の作業者の安全性を考慮してロボットコントローラ
により、ロボットの移動状態を監視してロボットが所定
の作業領域より大きく移動しようとした際に、移動の中
断信号を発信するソフトリミット、リミットスイッチ等
によってロボットのアームが作業領域より、はみ出した
ことを検出して、サーボモータ等の駆動装置の電源を切
るハードリミットと、ロボットアームがそれ以上領域外
に動かないようにブロックするメカストッパによるメカ
リミットを設定し、作業領域を制限してロボットの誤動
作による暴走や慣性によるオーバーランを防止するよう
にしている。
を示すシステム構想図の図面上で決定され、ロボット動
作時の作業者の安全性を考慮してロボットコントローラ
により、ロボットの移動状態を監視してロボットが所定
の作業領域より大きく移動しようとした際に、移動の中
断信号を発信するソフトリミット、リミットスイッチ等
によってロボットのアームが作業領域より、はみ出した
ことを検出して、サーボモータ等の駆動装置の電源を切
るハードリミットと、ロボットアームがそれ以上領域外
に動かないようにブロックするメカストッパによるメカ
リミットを設定し、作業領域を制限してロボットの誤動
作による暴走や慣性によるオーバーランを防止するよう
にしている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかし、上述のようにシステム構想図の図面上から求め
られる作業領域は非常に大ざっばであるため、実機上に
おける必要とされる作業領域よりも大きい。この結果、
ロボット周辺の棚を含めたロボット設置スペースが大き
くなる問題があった。
られる作業領域は非常に大ざっばであるため、実機上に
おける必要とされる作業領域よりも大きい。この結果、
ロボット周辺の棚を含めたロボット設置スペースが大き
くなる問題があった。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は上述した問題を解決するためになされたもので
、ロボットを構成する各アームの位置を検出する位置検
出器と、動作プログラムの実行時に前記位置検出器の信
号から各アームの最小移動位置と最大移動位置を判定し
記憶する記憶判定手段と、各アームの最小移動位置と最
大移動位置とを表示する表示手段とを備え、前記最小移
動位置と最大移動位置とに所定の余裕角度を付加した各
アームの最大動作限界位置と最小動作限界位置とを決め
、この最大動作限界位置と最小動作限界位置に基づいて
各アームの作業領域を決定するようにしたものである。
、ロボットを構成する各アームの位置を検出する位置検
出器と、動作プログラムの実行時に前記位置検出器の信
号から各アームの最小移動位置と最大移動位置を判定し
記憶する記憶判定手段と、各アームの最小移動位置と最
大移動位置とを表示する表示手段とを備え、前記最小移
動位置と最大移動位置とに所定の余裕角度を付加した各
アームの最大動作限界位置と最小動作限界位置とを決め
、この最大動作限界位置と最小動作限界位置に基づいて
各アームの作業領域を決定するようにしたものである。
く作用〉
本発明は上述したような構成であるので、動作プログラ
ムの実行中に位置検出器によって各アームの位置を検出
し、この中から記憶判定手段によって最小移動位置と最
大移動位置を判定し記憶するとともに、表示手段により
表示する。こののち、最小移動位置と最大移動位置とに
所定の余裕角度を付加した最小動作限界位置と最大動作
限界位置に基づいて作業領域が決定される。
ムの実行中に位置検出器によって各アームの位置を検出
し、この中から記憶判定手段によって最小移動位置と最
大移動位置を判定し記憶するとともに、表示手段により
表示する。こののち、最小移動位置と最大移動位置とに
所定の余裕角度を付加した最小動作限界位置と最大動作
限界位置に基づいて作業領域が決定される。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は6軸の多関節ロボット10の外観図である。こ
の多関節ロボット10のベース13上にはコラム12が
設置されており、コラム12はボディ14を旋回自在に
配設している。ボディ14にはアッパーアーム15が垂
直面内で回転自在に軸支され、アッパーアーム15の先
端にはフォア−アーム16が垂直面内で回転自在に軸支
されている。フォア−アーム16の先端部にはりスト1
7が4軸d周りに回動自在に軸支され、リスト17には
ハンド18が5軸e周りに回転可能に軸支されており、
さらにハンド18の先端部のフランジ19が6軸f周り
に回転可能に軸支されている。
の多関節ロボット10のベース13上にはコラム12が
設置されており、コラム12はボディ14を旋回自在に
配設している。ボディ14にはアッパーアーム15が垂
直面内で回転自在に軸支され、アッパーアーム15の先
端にはフォア−アーム16が垂直面内で回転自在に軸支
されている。フォア−アーム16の先端部にはりスト1
7が4軸d周りに回動自在に軸支され、リスト17には
ハンド18が5軸e周りに回転可能に軸支されており、
さらにハンド18の先端部のフランジ19が6軸f周り
に回転可能に軸支されている。
そして、前記l軸a〜6軸fには第2図に示すようにサ
ーボモータM1〜M6と、このサーボモータM1〜M6
の回転角を検出するエンコーダE1〜E6がそれぞれ設
けられている。
ーボモータM1〜M6と、このサーボモータM1〜M6
の回転角を検出するエンコーダE1〜E6がそれぞれ設
けられている。
第2図はロボットの制御装置の電気的構成を示すブロッ
クダイヤグラムである。20はCPU(中央処理装置)
である。このCPU20には、RAM (メモリ)25
.サーボモータを駆動するためのサーボCPU22a〜
22f、運転命令等の指令を入力する操作盤26及びC
RT (表示装置)30が接続され、ロボットコントロ
ーラを構成している。ロボットに取り付けられた1軸〜
6軸駆動用のサーボモータMl−M6は、それぞれサー
ボCPU22 a〜22fによって駆動される。
クダイヤグラムである。20はCPU(中央処理装置)
である。このCPU20には、RAM (メモリ)25
.サーボモータを駆動するためのサーボCPU22a〜
22f、運転命令等の指令を入力する操作盤26及びC
RT (表示装置)30が接続され、ロボットコントロ
ーラを構成している。ロボットに取り付けられた1軸〜
6軸駆動用のサーボモータMl−M6は、それぞれサー
ボCPU22 a〜22fによって駆動される。
前記サーボCPU22 a〜22fのそれぞれは、CP
U20から出力される出力角データθ1〜θ6と、サー
ボモータM1〜M6に連結されたエンコーダEl−E6
の出力α1〜α6との間の偏差を演算し、この演算され
た偏差の大きさに応じた速度で各サーボモータM1〜M
6を回転させるように動作する。また、1軸〜6軸に設
けられたエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6はCP
U20に入力されるようになっている。
U20から出力される出力角データθ1〜θ6と、サー
ボモータM1〜M6に連結されたエンコーダEl−E6
の出力α1〜α6との間の偏差を演算し、この演算され
た偏差の大きさに応じた速度で各サーボモータM1〜M
6を回転させるように動作する。また、1軸〜6軸に設
けられたエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6はCP
U20に入力されるようになっている。
前記RAM25にはロボットを動作させるための動作プ
ログラムと、1軸a〜6軸fの最大移動位置θ(i)
mmxと最小移動位置θ(i)sinおよび動作限界位
置θ(五、や目1.θ(il−Lieとを記憶する記憶
エリアが設けられている。
ログラムと、1軸a〜6軸fの最大移動位置θ(i)
mmxと最小移動位置θ(i)sinおよび動作限界位
置θ(五、や目1.θ(il−Lieとを記憶する記憶
エリアが設けられている。
次に、本装置の作用を第3図、第4図のフローチャート
で説明する。
で説明する。
まず記憶判定手段について説明する。
ステップ100で最大移動位置θ(i)+++□と最小
移動位置θ(i)sinの値を所定の量に設定したのち
ステップ101で動作プログラムを実行し、ステップ1
02でパラメータiを1とする。そしてステップ103
でパラメータiで示される軸の現在角度θ、8.を読み
込んだのちステップ104に進む。ステップ104では
現在角度θ3.)と最大移動位置θ、1.□8を比較し
、現在角度θ(!、が最大移動位置θ、盈)。、Xより
大きい場合はステップ105に進んで最大移動位置θ(
i) r*axを現在角度θ、。
移動位置θ(i)sinの値を所定の量に設定したのち
ステップ101で動作プログラムを実行し、ステップ1
02でパラメータiを1とする。そしてステップ103
でパラメータiで示される軸の現在角度θ、8.を読み
込んだのちステップ104に進む。ステップ104では
現在角度θ3.)と最大移動位置θ、1.□8を比較し
、現在角度θ(!、が最大移動位置θ、盈)。、Xより
大きい場合はステップ105に進んで最大移動位置θ(
i) r*axを現在角度θ、。
に更新したのちステップ106に進み、現在角度θ0)
が最大移動位置θ(i) +++allより小さい場合
はそのままステップ106に進む。ステップ106に進
むと今度は現在角度θ。五、と最小移動位置θ(i)
sinを比較し、現在角度θ(il が最小移動位置θ
(trainをより小さい場合はステップ107に進ん
で最小移動位置θ(i)si+sを現在角度θ(!+に
更新したのちステップ108に進み、現在角度θ、。
が最大移動位置θ(i) +++allより小さい場合
はそのままステップ106に進む。ステップ106に進
むと今度は現在角度θ。五、と最小移動位置θ(i)
sinを比較し、現在角度θ(il が最小移動位置θ
(trainをより小さい場合はステップ107に進ん
で最小移動位置θ(i)si+sを現在角度θ(!+に
更新したのちステップ108に進み、現在角度θ、。
が最小移動位置θ(i)mir+より大きい場合はその
ままステップ108に進む。次にステップ108ではパ
ラメータiが6(制御軸数)かどうか判定し、6でなけ
ればステップ109に進みパラメータiに1を加算した
のちに前記ステップ103にもどり、6であれば1軸a
〜6軸fのすべての現在角度θ(五) が判定されたと
してステップ110に進む。ステップ110に進むとロ
ボット10の動作が終了したかどうか判定し、終了して
いればステップ111に進み、処理を終了し、終了して
いなければ前記ステップ102に進む。ステップ111
に進むと、l軸a〜6軸fの最大移動位置θ1.)11
111Xと最小移動位置θ。、1をCRT30に表示し
て処理を終了する。
ままステップ108に進む。次にステップ108ではパ
ラメータiが6(制御軸数)かどうか判定し、6でなけ
ればステップ109に進みパラメータiに1を加算した
のちに前記ステップ103にもどり、6であれば1軸a
〜6軸fのすべての現在角度θ(五) が判定されたと
してステップ110に進む。ステップ110に進むとロ
ボット10の動作が終了したかどうか判定し、終了して
いればステップ111に進み、処理を終了し、終了して
いなければ前記ステップ102に進む。ステップ111
に進むと、l軸a〜6軸fの最大移動位置θ1.)11
111Xと最小移動位置θ。、1をCRT30に表示し
て処理を終了する。
このようにして動作プログラム実行中の1軸a〜6軸f
までの動きがリアルタイムにモニタリングされ、各軸の
最大移動位置θ(t) whaxと最小移動位置θ(i
) sinが判定される。
までの動きがリアルタイムにモニタリングされ、各軸の
最大移動位置θ(t) whaxと最小移動位置θ(i
) sinが判定される。
次に作業領域決定手段について説明する。
第4図においてステップ300でパラメータiを1にし
たのちステップ301に進み、パラメータiで示される
軸の余裕領域ωが操作盤26より入力されるのを待つ。
たのちステップ301に進み、パラメータiで示される
軸の余裕領域ωが操作盤26より入力されるのを待つ。
そして余裕領域ωが入力されるとステップ302に進み
、最大移動位置θ(i)mixと最小移動位置θfit
sinに余裕領域ωが加減算され作業限界位置θ(i
)9.ill + θ(il−1inが求められる。
、最大移動位置θ(i)mixと最小移動位置θfit
sinに余裕領域ωが加減算され作業限界位置θ(i
)9.ill + θ(il−1inが求められる。
そしてこの作業限界位置θ3、)。11m+θ(il−
Lieがステップ303でi軸のソフトリミ304でパ
ラメータiが6となり、全ての軸の作業限界位置θ(i
、。Liar θ(i)−L!+a求められるまでス
テップ301〜304が繰り返されたのち、ステップ3
05で全ての軸の作業限界位置θ(1)や、1.θ(i
)−LieをCRT30に表示して処理を終了する。
Lieがステップ303でi軸のソフトリミ304でパ
ラメータiが6となり、全ての軸の作業限界位置θ(i
、。Liar θ(i)−L!+a求められるまでス
テップ301〜304が繰り返されたのち、ステップ3
05で全ての軸の作業限界位置θ(1)や、1.θ(i
)−LieをCRT30に表示して処理を終了する。
こののちハードリミット、及びメカリミットを作業限界
位置θ(i)やLi1l+ θ(i) −L asに
基づいて設定すればよいわけである。
位置θ(i)やLi1l+ θ(i) −L asに
基づいて設定すればよいわけである。
向上記実施例では最大作業限界位置θ(、)。口。
と最小作業限界位置θ(ml−Lawをソフトリミット
としてRAM25に記憶したのち、CRT30に表示し
ているが、これに限られるものでなく何れか一方のみを
行うようにしてもよい。また、最大作業限界位置θ(五
)。13.と最小作業限界位置θ(i)−3,#求める
場合最大移動位置θ(i) waxと最小移動位置θ(
i) +sinに基づいて人手によって求めてやっても
良い。
としてRAM25に記憶したのち、CRT30に表示し
ているが、これに限られるものでなく何れか一方のみを
行うようにしてもよい。また、最大作業限界位置θ(五
)。13.と最小作業限界位置θ(i)−3,#求める
場合最大移動位置θ(i) waxと最小移動位置θ(
i) +sinに基づいて人手によって求めてやっても
良い。
〈発明の効果〉
以上述べたように本発明においては、ロボットを構成す
る各アームの位置を検出する位置検出器と、動作プログ
ラムの実行時に前記位置検出器の信号から各アームの最
小移動位置と最大移動位置を判定し記憶する記憶判定手
段と、各アームの最小移動位置と最大移動位置とを表示
する表示手段とを備え、前記最小移動位置と最大移動位
置とに所定の余裕角度を付加した各アームの最大動作限
界位置と最小動作限界位置とを決め、この最大動作限界
位置と最小動作限界位置に基づいて各アームの作業領域
を決定するようにしたことにより、ロボットの正確な作
業領域を決定することができ、ソフトリミットハードリ
ミットおよびメカリミットを最適な位置に設定して省ス
ペースを図ることができる利点がある。
る各アームの位置を検出する位置検出器と、動作プログ
ラムの実行時に前記位置検出器の信号から各アームの最
小移動位置と最大移動位置を判定し記憶する記憶判定手
段と、各アームの最小移動位置と最大移動位置とを表示
する表示手段とを備え、前記最小移動位置と最大移動位
置とに所定の余裕角度を付加した各アームの最大動作限
界位置と最小動作限界位置とを決め、この最大動作限界
位置と最小動作限界位置に基づいて各アームの作業領域
を決定するようにしたことにより、ロボットの正確な作
業領域を決定することができ、ソフトリミットハードリ
ミットおよびメカリミットを最適な位置に設定して省ス
ペースを図ることができる利点がある。
図面は本発明にの実施例を示すもので、第1図はロボッ
トのa械的構成を示した側面図、第2図はロボットの制
御装置を示したブロックダイヤグラム、第3図、第4図
は本実施例の作業領域決定装置で使用されたCPUの処
理手順を示したフローチャートである。 12・・・コラム、13・・・ベース、14・・・ボデ
ィ、15・・・アッパーアーム、16・・・フォア−ア
ーム、17・・・リスト、18・・・ハンド、19・・
・フランジ、20・・・CPU、22・・・サーボCP
U、25・・・RAM126・・・操作盤、30・・・
CRT。
トのa械的構成を示した側面図、第2図はロボットの制
御装置を示したブロックダイヤグラム、第3図、第4図
は本実施例の作業領域決定装置で使用されたCPUの処
理手順を示したフローチャートである。 12・・・コラム、13・・・ベース、14・・・ボデ
ィ、15・・・アッパーアーム、16・・・フォア−ア
ーム、17・・・リスト、18・・・ハンド、19・・
・フランジ、20・・・CPU、22・・・サーボCP
U、25・・・RAM126・・・操作盤、30・・・
CRT。
Claims (1)
- (1)ロボットコントローラに記憶された動作プログラ
ムに基づいての作業を行うようにされたロボットにおい
て、ロボットを構成する各アームの位置を検出する位置
検出器と、動作プログラムの実行時に前記位置検出器の
信号から各アームの最小移動位置と最大移動位置を判定
し記憶する記憶判定手段と、各アームの最小移動位置と
最大移動位置とを表示する表示手段とを備え、前記最小
移動位置と最大移動位置とに所定の余裕角度を付加した
各アームの最大動作限界位置と最小動作限界位置とを決
め、この最大動作限界位置と最小動作限界位置に基づい
て各アームの作業領域を決定するようにしたことを特徴
とするロボットの作業領域制限装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15201588A JP2635106B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ロボットの作業領域制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15201588A JP2635106B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ロボットの作業領域制限装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01321192A true JPH01321192A (ja) | 1989-12-27 |
JP2635106B2 JP2635106B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15531198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15201588A Expired - Lifetime JP2635106B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | ロボットの作業領域制限装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2635106B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0335988A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボット動作範囲設定方法 |
WO2007057390A2 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Abb Ab | Method and device for controlling motion of an industrial robot with a position switch |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15201588A patent/JP2635106B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0335988A (ja) * | 1989-07-04 | 1991-02-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ロボット動作範囲設定方法 |
WO2007057390A2 (en) * | 2005-11-16 | 2007-05-24 | Abb Ab | Method and device for controlling motion of an industrial robot with a position switch |
WO2007057390A3 (en) * | 2005-11-16 | 2007-07-12 | Abb Ab | Method and device for controlling motion of an industrial robot with a position switch |
US8036776B2 (en) | 2005-11-16 | 2011-10-11 | Abb Ab | Method and device for controlling motion of an industrial robot with a position switch |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2635106B2 (ja) | 1997-07-30 |
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