JPH02205495A - 多関節型ロボット - Google Patents
多関節型ロボットInfo
- Publication number
- JPH02205495A JPH02205495A JP2494789A JP2494789A JPH02205495A JP H02205495 A JPH02205495 A JP H02205495A JP 2494789 A JP2494789 A JP 2494789A JP 2494789 A JP2494789 A JP 2494789A JP H02205495 A JPH02205495 A JP H02205495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- contact
- attitude
- robot
- actuator
- space
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position Or Direction (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】
イ） 産業上の利用分野
本発明は多関節ロボット動作時の障害物回避経路を決定
するための経路の決定方法に関する。
するための経路の決定方法に関する。
口） 従来の技術
従来の多関節ロボットが障害物を回避しながらハンドの
移動を行う場合、障害物の正確な情報を外部から入力し
てもらうか、又は、視覚センサ等で完全に認識した後、
障害物を回避する経路を探索していた。このような多関
節型ロボットは例えば特開昭５３−４３３６９号に示さ
れている。このため、入力作業等の煩雑な作業や、視覚
認識装置等の複雑なセンシング装置が必要になると云う
不都合があった。
移動を行う場合、障害物の正確な情報を外部から入力し
てもらうか、又は、視覚センサ等で完全に認識した後、
障害物を回避する経路を探索していた。このような多関
節型ロボットは例えば特開昭５３−４３３６９号に示さ
れている。このため、入力作業等の煩雑な作業や、視覚
認識装置等の複雑なセンシング装置が必要になると云う
不都合があった。
ハ） 発明が解決しようとする課題
本発明はこのような点に鑑みて為されたものであって、
障害物情報を入力する人為作業の削除、センシング装置
の複雑化の肪止、及び障害物回避経路探索の処理手順の
簡略化を図ろうとするものである。
障害物情報を入力する人為作業の削除、センシング装置
の複雑化の肪止、及び障害物回避経路探索の処理手順の
簡略化を図ろうとするものである。
二） 課題を解決するための手段
本発明では、予め決められた経路に従ってロボットアー
ムを動作きせる手段と、ロボット可動部に設けられた接
触センサと、この接触センサでの検出があったとき、該
地点における近傍を通過不能領域として設定する設定手
段と、上記通過不能領域を聾けて始点から終点まで移動
する経路を再決定する経路決定手段と、を有している。
ムを動作きせる手段と、ロボット可動部に設けられた接
触センサと、この接触センサでの検出があったとき、該
地点における近傍を通過不能領域として設定する設定手
段と、上記通過不能領域を聾けて始点から終点まで移動
する経路を再決定する経路決定手段と、を有している。
ホ） 作用
障害物に接触する度に通過不可能領域を設定し、該通過
不可能領域をさけるように経路を再決定しているので、
簡単な構成で経路決定が為される。
不可能領域をさけるように経路を再決定しているので、
簡単な構成で経路決定が為される。
へ）実施例
第２図は本発明多関節型ロボットの１例を示し、（１）
（２）はアームであって、夫々図示しないアクチュエー
タにより関節（３）（４）を軸として回転する。（５）
はアーム（２）先端部のハンドを示し、被搬送物を把持
して搬送する。こうしたアーム（１）（２）、ハンド（
５）等の可動部の表面は接触センサで被われている。（
６）はこのロボットの駆動を行うようアクチュエータを
制御する制御部を示し、上記接触センサからの信号も受
ける。こうしたロボットは第３図のような作業空間を有
する。
（２）はアームであって、夫々図示しないアクチュエー
タにより関節（３）（４）を軸として回転する。（５）
はアーム（２）先端部のハンドを示し、被搬送物を把持
して搬送する。こうしたアーム（１）（２）、ハンド（
５）等の可動部の表面は接触センサで被われている。（
６）はこのロボットの駆動を行うようアクチュエータを
制御する制御部を示し、上記接触センサからの信号も受
ける。こうしたロボットは第３図のような作業空間を有
する。
第１図は本発明多関節型ロボットの動作を説明する流れ
図であり、第２図の多関節型ロボットを一般化したｎ自
由度のものについて示している。
図であり、第２図の多関節型ロボットを一般化したｎ自
由度のものについて示している。
また、各アクチュエータの位置を軸としたｎ次元空間を
そのロボットの関節角空間と呼び、２次元間節角空間を
第４図に示１゛。
そのロボットの関節角空間と呼び、２次元間節角空間を
第４図に示１゛。
ロボットの開始姿勢と目標姿勢が、各々関節角空間内の
１点すなわちｎ個のアクチュエータの位置を要素とする
座標データで与えられていて、障害物に関する情報は何
ら与えられていないものとして、その動作を説明する。
１点すなわちｎ個のアクチュエータの位置を要素とする
座標データで与えられていて、障害物に関する情報は何
ら与えられていないものとして、その動作を説明する。
最初ロボットは開始姿勢にあり、目標姿勢が与えられた
ならば、まず関節角空間内で開始姿勢と目標姿勢を結ぶ
直線を求め、その直線の軌跡を、アクチュエータが変化
すべき軌跡すなわち経路とする（ＳＴＥＰ ａ ） 、
経路通りにロボットのアクチュエータを実際に変化許せ
て行き、ハンド（５）を第５図のように移動させる。こ
の状態で、ロボットの一部が障害物に接触し、接触セン
サが動作するか、ロボットが目標姿勢に到達した時にロ
ボットの動作を停止する（ＳＴＥＰ ｂ ） 、目標姿
勢へ到達した場合は、弁動作して来た経路が紛れもなく
障害物回避経路である（ＳＴＥＰ ｃ 、 ｄ ）。
ならば、まず関節角空間内で開始姿勢と目標姿勢を結ぶ
直線を求め、その直線の軌跡を、アクチュエータが変化
すべき軌跡すなわち経路とする（ＳＴＥＰ ａ ） 、
経路通りにロボットのアクチュエータを実際に変化許せ
て行き、ハンド（５）を第５図のように移動させる。こ
の状態で、ロボットの一部が障害物に接触し、接触セン
サが動作するか、ロボットが目標姿勢に到達した時にロ
ボットの動作を停止する（ＳＴＥＰ ｂ ） 、目標姿
勢へ到達した場合は、弁動作して来た経路が紛れもなく
障害物回避経路である（ＳＴＥＰ ｃ 、 ｄ ）。
障害物との接触により停止した場合は、まず接触時のｎ
＠のアクチュエータの位置データを読み取り、関節角空
間内のその座標を接触姿勢として記憶する。すでに別の
座標を記憶している場合もそれらに併わせて記憶する（
ＳＴＥＰｅ）、その後、経路を逆行させることによりロ
ボットを開始姿勢にまで戻す（ＳＴＥＰ ｆ ）、記憶
した接触姿勢の座標を中心として、周辺のある大きさを
持ったｎ次元空間を経路として使用出来ない単接触空間
として認識する。接触回数が複数回になり、接触姿勢を
複数個記憶している場合には、その各々の点に関して、
同じ大きさの単接触空間を定める（ＳＴＥＰ ｇ ）。
＠のアクチュエータの位置データを読み取り、関節角空
間内のその座標を接触姿勢として記憶する。すでに別の
座標を記憶している場合もそれらに併わせて記憶する（
ＳＴＥＰｅ）、その後、経路を逆行させることによりロ
ボットを開始姿勢にまで戻す（ＳＴＥＰ ｆ ）、記憶
した接触姿勢の座標を中心として、周辺のある大きさを
持ったｎ次元空間を経路として使用出来ない単接触空間
として認識する。接触回数が複数回になり、接触姿勢を
複数個記憶している場合には、その各々の点に関して、
同じ大きさの単接触空間を定める（ＳＴＥＰ ｇ ）。
単接触空間を定める際には、記憶している接触姿勢の数
が１つの場合に空間の大きさが最大となり、増大ｒるに
従って空間の大きさが小さくなり、接触姿勢の数が無限
大の時に空間の大きさが０になるよう、つまり接触姿勢
の数の増加に対して単接触空間の大きさは単調に減少す
るよう定める。これにより、障害物回避経路の探索を始
めて、最初のうちは障害物を大きく回避することを試み
、障害物の回避に失敗する度に障害物情報の認識をより
精密なものに改めていく学習作用が効果的に得られる。
が１つの場合に空間の大きさが最大となり、増大ｒるに
従って空間の大きさが小さくなり、接触姿勢の数が無限
大の時に空間の大きさが０になるよう、つまり接触姿勢
の数の増加に対して単接触空間の大きさは単調に減少す
るよう定める。これにより、障害物回避経路の探索を始
めて、最初のうちは障害物を大きく回避することを試み
、障害物の回避に失敗する度に障害物情報の認識をより
精密なものに改めていく学習作用が効果的に得られる。
記憶している全接触姿勢に大して単接触空間を求め終え
ると、第６図のように、関節角空間内で、どの単接触空
間も通過せずに開始姿勢（Ｓ）と目標姿勢（Ｇ）を結ぶ
曲線を得て、その軌跡を新たに経路とする（ＳＴＥＰ
ｈ ）、新たに得られた経路に従ってアクチュエータを
変化させ、繰り返し５丁テｂから実行する。
ると、第６図のように、関節角空間内で、どの単接触空
間も通過せずに開始姿勢（Ｓ）と目標姿勢（Ｇ）を結ぶ
曲線を得て、その軌跡を新たに経路とする（ＳＴＥＰ
ｈ ）、新たに得られた経路に従ってアクチュエータを
変化させ、繰り返し５丁テｂから実行する。
尚５ＴＥＰ ｈにおいて、開始姿勢と目標姿勢を結ぶ曲
線が得られなかった場合は、単接触空間の大きさを曲線
が得られるまで減少する。
線が得られなかった場合は、単接触空間の大きさを曲線
が得られるまで減少する。
ト）発明の効果
以上述べた如く、本発明多関節型ロボットは、ロボット
可動部が障害物に接触する度に通過不可能領域を設定し
、該通過不可能領域をさけるように経路を再決定してい
るのでハード面、ソフト面で簡単な構成で経路決定が行
なわれ、全体としてのコストダウンが望める。
可動部が障害物に接触する度に通過不可能領域を設定し
、該通過不可能領域をさけるように経路を再決定してい
るのでハード面、ソフト面で簡単な構成で経路決定が行
なわれ、全体としてのコストダウンが望める。
第１図は本発明多関節型ロボットの動作を示す流れ図、
第２図は本発明多関節型ロボットの側面図、第３図、第
５図は多関節型ロボットの作業空間の状態説明図、第４
図、第６図はは多関節型ロボットの関節角空間の状態説
明図である。 （１）（２）・・・アーム、（３）（４＞・・・関節、
（５）・・・ハンド、（６）・・・制御部。
第２図は本発明多関節型ロボットの側面図、第３図、第
５図は多関節型ロボットの作業空間の状態説明図、第４
図、第６図はは多関節型ロボットの関節角空間の状態説
明図である。 （１）（２）・・・アーム、（３）（４＞・・・関節、
（５）・・・ハンド、（６）・・・制御部。
Claims (1)
- １）予め決められた始点から終点までアームを移動させ
る多関節型ロボットにおいて、予め決められた経路に従
ってロボットアームを動作させる手段と、ロボット可動
部に設けられた接触センサと、この接触センサでの検出
があったとき、該地点における近傍を通過不能領域とし
て設定する設定手段と、上記通過不能領域をさけて始点
から終点まで移動する経路を再決定する経路決定手段と
、を有して成る多関節型ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2494789A JPH02205495A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 多関節型ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2494789A JPH02205495A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 多関節型ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02205495A true JPH02205495A (ja) | 1990-08-15 |
Family
ID=12152204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2494789A Pending JPH02205495A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 多関節型ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02205495A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109318244A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 发那科株式会社 | 多关节机器人的控制装置 |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP2494789A patent/JPH02205495A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109318244A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 发那科株式会社 | 多关节机器人的控制装置 |
| JP2019025604A (ja) * | 2017-07-31 | 2019-02-21 | ファナック株式会社 | 多関節ロボットの制御装置 |
| US10759056B2 (en) | 2017-07-31 | 2020-09-01 | Fanuc Corporation | Control unit for articulated robot |
| CN109318244B (zh) * | 2017-07-31 | 2021-02-12 | 发那科株式会社 | 多关节机器人的控制装置 |
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