JPH04268607A - ロボットのオフライン教示方法 - Google Patents
ロボットのオフライン教示方法Info
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- JPH04268607A JPH04268607A JP2969391A JP2969391A JPH04268607A JP H04268607 A JPH04268607 A JP H04268607A JP 2969391 A JP2969391 A JP 2969391A JP 2969391 A JP2969391 A JP 2969391A JP H04268607 A JPH04268607 A JP H04268607A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Numerical Control (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットのオフライン
教示方法に関する。
教示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、作業用ロボットにその作業内容を
教示するためには、作業者がティーチングボックスを携
行し、ロボットの動作範囲内に入り、所望のロボットそ
のものを手動動作させながら教示を行う方法が一般的で
あった。しかし、この方法は、移動可能なロボットを教
示の為に長時間休止させる必要があるという経済的に大
きな問題があり、更に教示者にとって危険な場所での長
時間作業は肉体的にも精神的にも大きな負担となってい
た。
教示するためには、作業者がティーチングボックスを携
行し、ロボットの動作範囲内に入り、所望のロボットそ
のものを手動動作させながら教示を行う方法が一般的で
あった。しかし、この方法は、移動可能なロボットを教
示の為に長時間休止させる必要があるという経済的に大
きな問題があり、更に教示者にとって危険な場所での長
時間作業は肉体的にも精神的にも大きな負担となってい
た。
【０００３】そこで、ロボットのコントローラとは独立
しているコンピュータ上にロボットやワークのモデルを
構築し、そのモデルを使って、教示を行う方式が開発さ
れており、特に教示結果をロボットが実行可能なデータ
フォーマットに変換する方法は、特開昭６３−２７３９
０７号公報等により既に知られている。
しているコンピュータ上にロボットやワークのモデルを
構築し、そのモデルを使って、教示を行う方式が開発さ
れており、特に教示結果をロボットが実行可能なデータ
フォーマットに変換する方法は、特開昭６３−２７３９
０７号公報等により既に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが特開昭６３−
２７３９０７号公報に見られるような従来例の方法では
、ＣＡＤシステムから出力された動作軌跡、特に連続な
曲線経路上に沿って作業工具が動くような動作軌跡中に
、実際のロボットでは実行不可能、或いは実行すると加
工上不都合が生じるような急激な関節角の変化が含まれ
る場合があり、不都合な部分はダイレクトティーチング
方式（手動動作によるティーチング）により教示しなけ
ればならなかった。
２７３９０７号公報に見られるような従来例の方法では
、ＣＡＤシステムから出力された動作軌跡、特に連続な
曲線経路上に沿って作業工具が動くような動作軌跡中に
、実際のロボットでは実行不可能、或いは実行すると加
工上不都合が生じるような急激な関節角の変化が含まれ
る場合があり、不都合な部分はダイレクトティーチング
方式（手動動作によるティーチング）により教示しなけ
ればならなかった。
【０００５】またロボットの動作命令には大きく分類し
て、移動の為の位置・姿勢データが含まれた移動命令と
、移動以外の動作命令、速度・その他のパラメータ設定
等の制御命令とが含まれているのであるが、これらの動
作命令列の順序がＣＡＤシステムからの出力順序と、ロ
ボットにおける使用言語での規定順序とでは異なる場合
があり、編集装置等で作業者が順序の入替えをする必要
があった。
て、移動の為の位置・姿勢データが含まれた移動命令と
、移動以外の動作命令、速度・その他のパラメータ設定
等の制御命令とが含まれているのであるが、これらの動
作命令列の順序がＣＡＤシステムからの出力順序と、ロ
ボットにおける使用言語での規定順序とでは異なる場合
があり、編集装置等で作業者が順序の入替えをする必要
があった。
【０００６】本発明は、上述の問題点に鑑みて為された
もので、その目的とするところは、ロボットのオフライ
ン教示で、関節角が常にスムースに変化し、連続した曲
線移動をさせることができるロボットのオフライン教示
方法に提供するにある。
もので、その目的とするところは、ロボットのオフライ
ン教示で、関節角が常にスムースに変化し、連続した曲
線移動をさせることができるロボットのオフライン教示
方法に提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、ＣＡＤシステムから出力されたロボッ
トの動作データでロボットを動作させたとき、基準量よ
り大きな急激な変化があれば、ロボットに取り付けられ
た作業工具の向きと位置とを同じにして異なった関節角
の動作データに自動修正変換する過程を持つことを特徴
とする。
達成するために、ＣＡＤシステムから出力されたロボッ
トの動作データでロボットを動作させたとき、基準量よ
り大きな急激な変化があれば、ロボットに取り付けられ
た作業工具の向きと位置とを同じにして異なった関節角
の動作データに自動修正変換する過程を持つことを特徴
とする。
【０００８】
【作用】本発明によれば、ＣＡＤシステムから出力され
たロボットの動作データでロボットを動作させたとき、
基準量より大きな急激な変化があれば、ロボットに取り
付けられた作業工具の向きと位置とを同じにして異なっ
た関節角の動作データに修正変換する過程を持つから、
ＣＡＤシステムからの動作データでロボットを動作させ
たとき、大きく急激な変化がおき、その変化が基準量よ
り大きい場合には代替の動作データに自動的に修正変換
することができ、そのため不都合箇所をダイレクトティ
ーチング方式によって教示を行う必要がないのである。
たロボットの動作データでロボットを動作させたとき、
基準量より大きな急激な変化があれば、ロボットに取り
付けられた作業工具の向きと位置とを同じにして異なっ
た関節角の動作データに修正変換する過程を持つから、
ＣＡＤシステムからの動作データでロボットを動作させ
たとき、大きく急激な変化がおき、その変化が基準量よ
り大きい場合には代替の動作データに自動的に修正変換
することができ、そのため不都合箇所をダイレクトティ
ーチング方式によって教示を行う必要がないのである。
【０００９】
【実施例】以下本発明を実施例により説明する。図１は
本発明方法を用いた教示システムの構成を示しており、
図示する教示システムはＣＡＤシステム１と、パーソナ
ルコンピュータ（以下パソコンと略する）２と、ロボッ
トコントラーラ３と、ロボット４と、検出子５と、検出
子用のインターフェース装置６とからなる。
本発明方法を用いた教示システムの構成を示しており、
図示する教示システムはＣＡＤシステム１と、パーソナ
ルコンピュータ（以下パソコンと略する）２と、ロボッ
トコントラーラ３と、ロボット４と、検出子５と、検出
子用のインターフェース装置６とからなる。
【００１０】ＣＡＤシステム１はＣＰＵ１０と、グラフ
ィックディスプレイ１１と、記憶装置１２と、キーボー
ド１３と、マウス１４とから構成され、３次元の形状定
義機能、ロボット動作のシミュレーションを行う機能を
システムとして備えている。一方パソコン２はＣＰＵ２
０と、ディスプレイ２１と、記憶装置２４と、キーボー
ド２２と、マウス２３とから構成されている。
ィックディスプレイ１１と、記憶装置１２と、キーボー
ド１３と、マウス１４とから構成され、３次元の形状定
義機能、ロボット動作のシミュレーションを行う機能を
システムとして備えている。一方パソコン２はＣＰＵ２
０と、ディスプレイ２１と、記憶装置２４と、キーボー
ド２２と、マウス２３とから構成されている。
【００１１】次に、上記システムの全体の機能ブロック
の動作について図２のフローチャートに基づいて説明す
る。まずＣＡＤシステム１においては、ステップＳ１で
ロボットモデル及びワークモデルの形状定義を行い、続
いてステップＳ２で上記ロボットモデル及びワークモデ
ルを使ってロボット動作の教示を行う。教示が完了すれ
ば、ステップＳ３で教示した動作をグラフィックディス
プレイ１１にシミュレーション表示し、不都合な動作が
ないかを確認する。
の動作について図２のフローチャートに基づいて説明す
る。まずＣＡＤシステム１においては、ステップＳ１で
ロボットモデル及びワークモデルの形状定義を行い、続
いてステップＳ２で上記ロボットモデル及びワークモデ
ルを使ってロボット動作の教示を行う。教示が完了すれ
ば、ステップＳ３で教示した動作をグラフィックディス
プレイ１１にシミュレーション表示し、不都合な動作が
ないかを確認する。
【００１２】続いてＣＡＤシステム１から出力された教
示データファイルはパソコン２に転送され、ステップＳ
４においてパソコン２で構成される変換手段により目的
のロボット４が解釈且つ実行可能なデータフォーマット
に変換した後、ステップＳ５でロボットコントローラ３
へ送り、ステップＳ６でロボット４を動作させる。次に
図３に基づいて、変換手段に含まれる急激な関節角変化
の修正手段の詳細な動作を説明する。
示データファイルはパソコン２に転送され、ステップＳ
４においてパソコン２で構成される変換手段により目的
のロボット４が解釈且つ実行可能なデータフォーマット
に変換した後、ステップＳ５でロボットコントローラ３
へ送り、ステップＳ６でロボット４を動作させる。次に
図３に基づいて、変換手段に含まれる急激な関節角変化
の修正手段の詳細な動作を説明する。
【００１３】まず図３において、ステップＳ１でＣＡＤ
システム１から出力されたファイル内の最初の行の中の
姿勢データ部分を変数Ｄｐｒｅに読み込み、続いてステ
ップＳ２で、次の行の姿勢データ部分を変数Ｄｃｕｒに
読み込み、ステップＳ３で両者Ｄｐｒｅ、Ｄｃｕｒの差
｜Ｄｐｒｅ−Ｄｃｕｒ｜の大きさを評価する。その差が
基準量より大きければ、関節角が急激に変化したと見な
して代替姿勢データへの変換をステップＳ４で行って変
数Ｄｃｕｒに代入し、ステップＳ５で変数Ｄｐｒｅの内
容を変数Ｄｃｕｒのデータ内容に更新する。また差が基
準量より小さければ代替姿勢データへの変換は行わない
。
システム１から出力されたファイル内の最初の行の中の
姿勢データ部分を変数Ｄｐｒｅに読み込み、続いてステ
ップＳ２で、次の行の姿勢データ部分を変数Ｄｃｕｒに
読み込み、ステップＳ３で両者Ｄｐｒｅ、Ｄｃｕｒの差
｜Ｄｐｒｅ−Ｄｃｕｒ｜の大きさを評価する。その差が
基準量より大きければ、関節角が急激に変化したと見な
して代替姿勢データへの変換をステップＳ４で行って変
数Ｄｃｕｒに代入し、ステップＳ５で変数Ｄｐｒｅの内
容を変数Ｄｃｕｒのデータ内容に更新する。また差が基
準量より小さければ代替姿勢データへの変換は行わない
。
【００１４】このようにして最後に目的のロボット用の
データフォーマットへの変換をステップＳ６で行う。上
述した次の行の姿勢データ読み込みのステップＳ２から
目的のロボット用のデータフォーマットへの変換するス
テップＳ７までの手続きをファイル終了まで繰り返して
行う。
データフォーマットへの変換をステップＳ６で行う。上
述した次の行の姿勢データ読み込みのステップＳ２から
目的のロボット用のデータフォーマットへの変換するス
テップＳ７までの手続きをファイル終了まで繰り返して
行う。
【００１５】尚実施例で、急激な関節角変化の修正手段
の機能はパソコン２上で得るようになっているが、ＣＡ
Ｄシステム１や、他の計算機で実施可能であることは勿
論である。図４はロボット４の作業工具が、連続な曲線
経路上に沿ってａ点からｂ点へ動作する際のＣＡＤシス
テム１上での動作シミュレーションを示しており、ｃ１
点からｃ２へ動作する際、ロボット４の作業工具の姿勢
を表す関節角が急激に変化しており、図５に示すＣＡＤ
システム１から出力されるＸ，Ｙ，Ｚの基準座標系にお
ける座標値とψ、θ、Φのオイラー角の動作軌跡データ
からも分かる。図５の枠で囲んだ部分イが関節角の急激
な変化を示している。
の機能はパソコン２上で得るようになっているが、ＣＡ
Ｄシステム１や、他の計算機で実施可能であることは勿
論である。図４はロボット４の作業工具が、連続な曲線
経路上に沿ってａ点からｂ点へ動作する際のＣＡＤシス
テム１上での動作シミュレーションを示しており、ｃ１
点からｃ２へ動作する際、ロボット４の作業工具の姿勢
を表す関節角が急激に変化しており、図５に示すＣＡＤ
システム１から出力されるＸ，Ｙ，Ｚの基準座標系にお
ける座標値とψ、θ、Φのオイラー角の動作軌跡データ
からも分かる。図５の枠で囲んだ部分イが関節角の急激
な変化を示している。
【００１６】この場合図３の手順でロボット４の手首に
取り付けられた作業工具の向きと位置とは、同等な別の
関節角のデータに修正される。図６、図７は５軸多関節
ロボット４の作業工具において、ロボット４の作業工具
の姿勢を表す関節角が急激に変化した場合の例を示して
おり、このロボット４の姿勢軸は図において軸Ｃと、軸
Ｄとによって表され、実線で示すロボット４の作業工具
の代替姿勢データは、姿勢軸Ｃの角度を１８０°変化さ
せ（図において点線で表されているロボット４の作業工
具）、姿勢軸Ｄの角度を機構学上補正することにより決
まるのである。図８のフローチャートは、図６、図７に
示すロボット４の作業工具の姿勢を表す関節角が急激に
変化し場合、姿勢軸Ｃ、Ｄの角度を代替姿勢データに変
換する過程を示す。
取り付けられた作業工具の向きと位置とは、同等な別の
関節角のデータに修正される。図６、図７は５軸多関節
ロボット４の作業工具において、ロボット４の作業工具
の姿勢を表す関節角が急激に変化した場合の例を示して
おり、このロボット４の姿勢軸は図において軸Ｃと、軸
Ｄとによって表され、実線で示すロボット４の作業工具
の代替姿勢データは、姿勢軸Ｃの角度を１８０°変化さ
せ（図において点線で表されているロボット４の作業工
具）、姿勢軸Ｄの角度を機構学上補正することにより決
まるのである。図８のフローチャートは、図６、図７に
示すロボット４の作業工具の姿勢を表す関節角が急激に
変化し場合、姿勢軸Ｃ、Ｄの角度を代替姿勢データに変
換する過程を示す。
【００１７】次に変換手段に含まれる動作命令順序の入
替え手段の動作を図９に示すバッファ内容及び図１０に
示すフローチャートにより説明する。まず点列移動命令
列の間に速度命令が組み合わされたＣＡＤ出力ファイル
から、目的のロボットの使用言語の文法に従った順序で
書かれた動作命令列ファイルに変換する間にバッファ２
１が設けられている。
替え手段の動作を図９に示すバッファ内容及び図１０に
示すフローチャートにより説明する。まず点列移動命令
列の間に速度命令が組み合わされたＣＡＤ出力ファイル
から、目的のロボットの使用言語の文法に従った順序で
書かれた動作命令列ファイルに変換する間にバッファ２
１が設けられている。
【００１８】図７においてステップＳ１でＣＡＤ出力フ
ァイルから一行分読み込み、ステップＳ２で命令判別、
分岐を行った後、破線Ａで囲んだフローチャート内のス
テップＳ３で、目的のロボット用データフォーマットに
変換し、ステップＳ４でバッファ２１に記憶記憶する。 ステップＳ５では、ＣＡＤファイル内行番号記憶、ステ
ップＳ６ではＣＡＤファイル内行番号を一行分進めて、
一行分読み込む。
ァイルから一行分読み込み、ステップＳ２で命令判別、
分岐を行った後、破線Ａで囲んだフローチャート内のス
テップＳ３で、目的のロボット用データフォーマットに
変換し、ステップＳ４でバッファ２１に記憶記憶する。 ステップＳ５では、ＣＡＤファイル内行番号記憶、ステ
ップＳ６ではＣＡＤファイル内行番号を一行分進めて、
一行分読み込む。
【００１９】ステップＳ６では、読み込んだデータが同
一曲線内点列かを判定し、同一曲線点列であればステッ
プＳ７で、速度命令か、否を判定する。速度命令であれ
ばステップＳ８で目的のロボット用データフォーマット
に変換し、バッファ２１に書き込みステップＳ５へ戻る
。また速度命令でなければステップＳ９で速度命令を目
的のロボットのデータフォーマットに変化し、ステップ
Ｓ１０でバッファ２１に書き込む。
一曲線内点列かを判定し、同一曲線点列であればステッ
プＳ７で、速度命令か、否を判定する。速度命令であれ
ばステップＳ８で目的のロボット用データフォーマット
に変換し、バッファ２１に書き込みステップＳ５へ戻る
。また速度命令でなければステップＳ９で速度命令を目
的のロボットのデータフォーマットに変化し、ステップ
Ｓ１０でバッファ２１に書き込む。
【００２０】このようにして一連の処理を同一曲線内の
点列移動命令が終了するまで繰り返す。この時点でのバ
ッファ２１内に蓄積された命令列はＣＡＤシステムから
出力された命令列の順序に並んでいる。ステップ１１で
はＣＡＤファイル内行番号を一行分戻す処理を行い、
その後、破線Ｂで囲まれたフローチャートに基づいて
、ステップ１２、ステップ１３で所望の順番にバッファ
２１から速度命令行の読み出し及び曲線動作命令行の読
み出しを行ってファイルに書き出し、目的のロボット用
の使用言語にあった順序に並んだ命令列を得るのである
。
点列移動命令が終了するまで繰り返す。この時点でのバ
ッファ２１内に蓄積された命令列はＣＡＤシステムから
出力された命令列の順序に並んでいる。ステップ１１で
はＣＡＤファイル内行番号を一行分戻す処理を行い、
その後、破線Ｂで囲まれたフローチャートに基づいて
、ステップ１２、ステップ１３で所望の順番にバッファ
２１から速度命令行の読み出し及び曲線動作命令行の読
み出しを行ってファイルに書き出し、目的のロボット用
の使用言語にあった順序に並んだ命令列を得るのである
。
【００２１】この場合、編集装置や、ロボットコントロ
ーラ上の編集機能等を使って人手により、命令列の順序
の入替え作業を行う為の手間が削減できる。
ーラ上の編集機能等を使って人手により、命令列の順序
の入替え作業を行う為の手間が削減できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、ＣＡＤシステムから出力され
たロボットの動作データでロボットを動作させたとき、
基準量より大きな急激な変化があれば、ロボットに取り
付けられた作業工具の向きと位置とを同じにして異なっ
た関節角の動作データに修正変換する過程を持つから、
ＣＡＤシステムからの動作データでロボットを動作させ
たとき、大きく急激な変化がおき、その変化が基準量よ
り大きい場合には代替の動作データに自動的に修正変換
することができ、そのため不都合箇所をダイレクトティ
ーチング方式によって教示を行う必要がないという効果
を奏する。
たロボットの動作データでロボットを動作させたとき、
基準量より大きな急激な変化があれば、ロボットに取り
付けられた作業工具の向きと位置とを同じにして異なっ
た関節角の動作データに修正変換する過程を持つから、
ＣＡＤシステムからの動作データでロボットを動作させ
たとき、大きく急激な変化がおき、その変化が基準量よ
り大きい場合には代替の動作データに自動的に修正変換
することができ、そのため不都合箇所をダイレクトティ
ーチング方式によって教示を行う必要がないという効果
を奏する。
【図１】本発明方法を用いた教示システムの構成図であ
る。
る。
【図２】図２は図１に教示システム全体の動作のフロー
チャートである。
チャートである。
【図３】本発明の一実施例の急激な関節角の変化の修正
手段の動作のフローチャートである。
手段の動作のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例に用いる急激な関節角の変化
についてのシミュレーションの説明図である。
についてのシミュレーションの説明図である。
【図５】本発明の一実施例の急激な関節角の変化につい
ての別の説明図である。
ての別の説明図である。
【図６】５軸多関節ロボットの代替姿勢データへの変換
を示すシミュレーションの説明図である。
を示すシミュレーションの説明図である。
【図７】５軸多関節ロボットの代替姿勢データへの変換
を示すシミュレーションの説明図である。
を示すシミュレーションの説明図である。
【図８】５軸多関節ロボットの代替姿勢データへの変換
過程の説明図である。
過程の説明図である。
【図９】本発明の一実施例に用いる動作命令列の順次の
入れ換え手段のバッファの構成図である。
入れ換え手段のバッファの構成図である。
【図１０】本発明の一実施例に用いる動作命令列の順次
の入れ換え手段の動作のフローチャートである。
の入れ換え手段の動作のフローチャートである。
１ ＣＡＤシステム
２ パーソナルコンピュータ３
ロボットコントローラ ４ ロボット ５ 検出子 ６ インターフェース
ロボットコントローラ ４ ロボット ５ 検出子 ６ インターフェース
Claims (1)
- 【請求項１】ＣＡＤシステムから出力されたロボットの
動作データでロボットを動作させたとき、基準量より大
きな急激な変化があれば、ロボットに取り付けられた作
業工具の向きと位置とを同じにして異なった関節角の動
作データに自動修正変換する過程を持つことを特徴とす
るロボットのオフライン教示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2969391A JPH04268607A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | ロボットのオフライン教示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2969391A JPH04268607A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | ロボットのオフライン教示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268607A true JPH04268607A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12283190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2969391A Pending JPH04268607A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | ロボットのオフライン教示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04268607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021177313A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | ファナック株式会社 | ロボットプログラミング装置及びロボットプログラミング方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273907A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| JPH035605A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 石油燃焼器の芯上下装置 |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP2969391A patent/JPH04268607A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63273907A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| JPH035605A (ja) * | 1989-06-01 | 1991-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 石油燃焼器の芯上下装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021177313A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | ファナック株式会社 | ロボットプログラミング装置及びロボットプログラミング方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19950425 |