JPH04294986A - ロボットアームの長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法 - Google Patents
ロボットアームの長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法Info
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- JPH04294986A JPH04294986A JP5891791A JP5891791A JPH04294986A JP H04294986 A JPH04294986 A JP H04294986A JP 5891791 A JP5891791 A JP 5891791A JP 5891791 A JP5891791 A JP 5891791A JP H04294986 A JPH04294986 A JP H04294986A
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 9
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水平多関節ロボットの
アーム長測定方法および、座標値補正方法に関する。
アーム長測定方法および、座標値補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水平多関節ロボットの位置決め精
度を確保するため、組み上がった各アームは、測長装置
等でその長さが指定寸法公差内に入っているかどうか検
査し、公差外であれば、組付けを再調整していた。また
、特開昭５８−１１４８８７公報では、ロボット自体を
測定装置として用い、自身の持つ視覚入力装置に固定さ
れた視覚座標系と、ロボット自体の座標系との相対位置
を認識する。そして、ロボット固有の組付け誤差などに
より発生する、視覚座標系とロボット自体の座標系との
ずれを算出し、視覚座標系の座標値にロボット自体の座
標値が一致するよう補正している。
度を確保するため、組み上がった各アームは、測長装置
等でその長さが指定寸法公差内に入っているかどうか検
査し、公差外であれば、組付けを再調整していた。また
、特開昭５８−１１４８８７公報では、ロボット自体を
測定装置として用い、自身の持つ視覚入力装置に固定さ
れた視覚座標系と、ロボット自体の座標系との相対位置
を認識する。そして、ロボット固有の組付け誤差などに
より発生する、視覚座標系とロボット自体の座標系との
ずれを算出し、視覚座標系の座標値にロボット自体の座
標値が一致するよう補正している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、組み上がった
各アームの長さを測定するには、大型の測長装置が必要
であり、組み上がった状態では精度良く測定できない場
合もあった。また、視覚装置を備えて誤差を補正する方
法では、高価な視覚入力装置や視覚認識装置が必要であ
る。
各アームの長さを測定するには、大型の測長装置が必要
であり、組み上がった状態では精度良く測定できない場
合もあった。また、視覚装置を備えて誤差を補正する方
法では、高価な視覚入力装置や視覚認識装置が必要であ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、特別な測長装
置や視覚装置を用いることなく、水平多関節ロボットの
第１アームの旋回中心から所定距離隔たった基準点に、
ティーチングモードで、第１および第２アームを右手系
から左手系にまたは、左手系から右手系に反転させて、
第２アームのハンド中心をそれぞれ位置決めする。そし
て、各アームが反転旋回に要した移動パルス数を計数し
て各旋回角度を算出し、この各旋回角度と前記所定距離
とによって、第１および第２アームの長さを算出する。 さらに、算出した第１および第２アームの長さ寸法と各
々の基準長さ寸法との誤差に基づいて、第２アームのハ
ンド中心の指令座標値を補正する。
置や視覚装置を用いることなく、水平多関節ロボットの
第１アームの旋回中心から所定距離隔たった基準点に、
ティーチングモードで、第１および第２アームを右手系
から左手系にまたは、左手系から右手系に反転させて、
第２アームのハンド中心をそれぞれ位置決めする。そし
て、各アームが反転旋回に要した移動パルス数を計数し
て各旋回角度を算出し、この各旋回角度と前記所定距離
とによって、第１および第２アームの長さを算出する。 さらに、算出した第１および第２アームの長さ寸法と各
々の基準長さ寸法との誤差に基づいて、第２アームのハ
ンド中心の指令座標値を補正する。
【０００５】
【作用】水平多関節ロボットの各アーム長を、特別な測
長装置を用いずに算出でき、また、各アーム長に寸法的
バラツキがあっても、ロボットハンドを精度良く指令座
標値に位置決めできる。
長装置を用いずに算出でき、また、各アーム長に寸法的
バラツキがあっても、ロボットハンドを精度良く指令座
標値に位置決めできる。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施例について、図に基づいて説
明する。
明する。
【０００７】図１は本発明ロボットアームの長さ測定方
法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正
方法を実行すべきロボットを示す平面図、図２はその側
面図である。
法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正
方法を実行すべきロボットを示す平面図、図２はその側
面図である。
【０００８】１は水平多関節ロボットで、定盤１０上の
所定位置に自身のベース２を固定する。３１は回転軸が
垂直方向である第１関節であり、第１アーム３の一端が
取り付けられている。４１はこの第１アーム３の他端と
、第２アーム４の一端とを結ぶ第２関節を示し、その回
転軸は水平面に対して垂直である。また、このような関
節３１、４１は、図示しないモータによってその回転角
θ１、θ２が調整され、それぞれ第１アーム３の左右旋
回、第２アーム４の左右旋回を行う。５は第２アーム４
の他端に取り付けられたハンド部で、フィンガ６を図示
しないモータによって上下移動させるＺ軸を持つ。７は
図示しない各モータを駆動して、第１、第２関節、ハン
ド部を数値制御し、フィンガ６の把持動作を制御する制
御盤である。８は関節３１、４１がそれぞれ旋回すると
き、その旋回に要した移動パルス数を各々計数する、す
なわち各関節に内蔵される図示しないロータリーエンコ
ーダの出力パルスを各々計数するカウンタである。１１
は定盤１０上に設ける寸法既知の基準ポールで、定盤上
のベース２を位置決め固定することによって決まる第１
関節の回転軸位置から、あらかじめ寸法測定した距離だ
け隔てた位置に立っている。
所定位置に自身のベース２を固定する。３１は回転軸が
垂直方向である第１関節であり、第１アーム３の一端が
取り付けられている。４１はこの第１アーム３の他端と
、第２アーム４の一端とを結ぶ第２関節を示し、その回
転軸は水平面に対して垂直である。また、このような関
節３１、４１は、図示しないモータによってその回転角
θ１、θ２が調整され、それぞれ第１アーム３の左右旋
回、第２アーム４の左右旋回を行う。５は第２アーム４
の他端に取り付けられたハンド部で、フィンガ６を図示
しないモータによって上下移動させるＺ軸を持つ。７は
図示しない各モータを駆動して、第１、第２関節、ハン
ド部を数値制御し、フィンガ６の把持動作を制御する制
御盤である。８は関節３１、４１がそれぞれ旋回すると
き、その旋回に要した移動パルス数を各々計数する、す
なわち各関節に内蔵される図示しないロータリーエンコ
ーダの出力パルスを各々計数するカウンタである。１１
は定盤１０上に設ける寸法既知の基準ポールで、定盤上
のベース２を位置決め固定することによって決まる第１
関節の回転軸位置から、あらかじめ寸法測定した距離だ
け隔てた位置に立っている。
【０００９】このような構成を持つ本実施例に係わるア
ーム長測定方法について、図３に基づいて説明する。
ーム長測定方法について、図３に基づいて説明する。
【００１０】図３において、定盤１０上における第１関
節の回転軸位置をＡ点とし、基準ポール１１の中心をＣ
点とする。まず、ティーチングモードでフリー状態のア
ームを右手系（第１関節の回転軸位置とハンド部とを結
ぶ直線に対し、第２関節の回転軸位置が、ロボット本体
側から見て右側にある状態）から操作して、ハンド部５
のＺ軸をほぼポール１１の真上に持って行き、Ｚ軸をジ
ョグ動作で徐々に下げてフィンガ６でポールを把持し、
ポール中心Ｃ点とハンド部のＺ軸位置とを一致させる。 この時関節３１、４１の旋回に応じて、移動パルス数を
計数していたカウンタの計数値をそれぞれリセットし、
制御盤７にＣ点のＸ−Ｙ座標値を記憶させる。この状態
での定盤１０上における第２関節の回転軸位置をＢ点と
する。それから、フィンガ６を解放してハンド部５のＺ
軸を上げ、Ｘ座標値をほぼ一定に保って一旦Ｙ座標をＡ
点から遠ざけてアーム３、４を左手系（第１関節の回転
軸位置とハンド部とを結ぶ直線に対し、第２関節の回転
軸位置が、ロボット本体側から見て左側にある状態）に
移動し、再びハンド部をポール１１に近づけ右手系で記
憶したＣ点のＸ−Ｙ座標位置でハンド部５のＺ軸を下げ
、フィンガ６でポールを把持する。この時カウンタ８は
、関節３１、４１の移動に対応した移動パルス数を計数
しており、各々の計数値と、内蔵するロータリーエンコ
ーダによって決まる１移動パルス当りの各回転角度とを
乗じて、関節３１、４１各々の旋回角度を算出する。 この関節３１が右手系から左手系に移動するための旋回
角度をθ１、関節４１が右手系から左手系に移動するた
めの旋回角度をθ２とし、左手系に移動した定盤１０上
における第２関節の回転軸位置をＢ′点とする。
節の回転軸位置をＡ点とし、基準ポール１１の中心をＣ
点とする。まず、ティーチングモードでフリー状態のア
ームを右手系（第１関節の回転軸位置とハンド部とを結
ぶ直線に対し、第２関節の回転軸位置が、ロボット本体
側から見て右側にある状態）から操作して、ハンド部５
のＺ軸をほぼポール１１の真上に持って行き、Ｚ軸をジ
ョグ動作で徐々に下げてフィンガ６でポールを把持し、
ポール中心Ｃ点とハンド部のＺ軸位置とを一致させる。 この時関節３１、４１の旋回に応じて、移動パルス数を
計数していたカウンタの計数値をそれぞれリセットし、
制御盤７にＣ点のＸ−Ｙ座標値を記憶させる。この状態
での定盤１０上における第２関節の回転軸位置をＢ点と
する。それから、フィンガ６を解放してハンド部５のＺ
軸を上げ、Ｘ座標値をほぼ一定に保って一旦Ｙ座標をＡ
点から遠ざけてアーム３、４を左手系（第１関節の回転
軸位置とハンド部とを結ぶ直線に対し、第２関節の回転
軸位置が、ロボット本体側から見て左側にある状態）に
移動し、再びハンド部をポール１１に近づけ右手系で記
憶したＣ点のＸ−Ｙ座標位置でハンド部５のＺ軸を下げ
、フィンガ６でポールを把持する。この時カウンタ８は
、関節３１、４１の移動に対応した移動パルス数を計数
しており、各々の計数値と、内蔵するロータリーエンコ
ーダによって決まる１移動パルス当りの各回転角度とを
乗じて、関節３１、４１各々の旋回角度を算出する。 この関節３１が右手系から左手系に移動するための旋回
角度をθ１、関節４１が右手系から左手系に移動するた
めの旋回角度をθ２とし、左手系に移動した定盤１０上
における第２関節の回転軸位置をＢ′点とする。
【００１１】図３に示すように第１アーム３の長さ、す
なわち線分ＡＢまたは線分ＡＢ′の長さをＬ１、第２ア
ーム４の長さ、すなわち線分ＢＣまたは線分Ｂ′Ｃの長
さをＬ２とし、第１関節の回転軸から基準ポールの中心
点までの距離、すなわち線分ＡＣの長さをＳとすると、
三角形ＡＢＣと三角形ＡＢ′Ｃは合同である。従って、
線分ＡＢとＡＣとがなす角αは、
なわち線分ＡＢまたは線分ＡＢ′の長さをＬ１、第２ア
ーム４の長さ、すなわち線分ＢＣまたは線分Ｂ′Ｃの長
さをＬ２とし、第１関節の回転軸から基準ポールの中心
点までの距離、すなわち線分ＡＣの長さをＳとすると、
三角形ＡＢＣと三角形ＡＢ′Ｃは合同である。従って、
線分ＡＢとＡＣとがなす角αは、
【００１２】
【数１】
【００１３】で算出され、線分ＡＣとＢＣとがなす角β
は、
は、
【００１４】
【数２】
【００１５】で算出される。そして、三角形の一辺の長
さとその両端の角度が決定すると、三角関数の正弦定理
および余弦定理によってＬ１、Ｌ２は、
さとその両端の角度が決定すると、三角関数の正弦定理
および余弦定理によってＬ１、Ｌ２は、
【００１６】
【数３】
【００１７】
【数４】
【００１８】で現され、これにＳ、α、βを代入してア
ーム長さＬ１、Ｌ２を算出する。
ーム長さＬ１、Ｌ２を算出する。
【００１９】さらに、算出された第１アーム３と第２ア
ーム４のアーム長さ寸法と、各々のアームの基準長さ寸
法との誤差量を制御盤７に記憶させ、ロボットを数値制
御する際には、ハンド部５のＺ軸の指令座標を前記誤差
量に基づいて位置補正し、Ｚ軸を指令座標通りの位置に
到達させる。
ーム４のアーム長さ寸法と、各々のアームの基準長さ寸
法との誤差量を制御盤７に記憶させ、ロボットを数値制
御する際には、ハンド部５のＺ軸の指令座標を前記誤差
量に基づいて位置補正し、Ｚ軸を指令座標通りの位置に
到達させる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明ロボットアームの
長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの
座標値補正方法により、特別な測長装置を用いずに、各
アーム長を精度良く算出でき、また、各アーム長に寸法
的バラツキがあっても、ロボットハンドを精度良く指令
座標値に位置決めできるため、ロボットの出荷検査設備
として高価な測長装置を備える必要がなく、また、複雑
な視覚認識装置等を用いず安価にロボットの位置補正を
行うことができる。
長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの
座標値補正方法により、特別な測長装置を用いずに、各
アーム長を精度良く算出でき、また、各アーム長に寸法
的バラツキがあっても、ロボットハンドを精度良く指令
座標値に位置決めできるため、ロボットの出荷検査設備
として高価な測長装置を備える必要がなく、また、複雑
な視覚認識装置等を用いず安価にロボットの位置補正を
行うことができる。
【図１】本発明ロボットアームの長さ測定方法およびこ
れを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法を実行
すべきロボットを示す平面図である。
れを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法を実行
すべきロボットを示す平面図である。
【図２】本発明ロボットアームの長さ測定方法およびこ
れを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法を実行
すべきロボットを示す側面図である。
れを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法を実行
すべきロボットを示す側面図である。
【図３】実施例において、アーム長測定方法に係わる各
点の関係を示す平面図である。
点の関係を示す平面図である。
１ 水平多関節ロボット
２ ベース
３、４ アーム
３１、４１ 関節
５ ハンド部
６ フィンガ
７ 制御盤
８ カウンタ
１０ 定盤
１１ 基準ポール
Claims (2)
- 【請求項１】 水平多関節ロボットのアーム長さを測
定するに際して、第１アームの旋回中心から所定距離隔
たった基準点に、ティーチングモードで、第１および第
２アームを右手系から左手系にまたは、左手系から右手
系に反転させて、第２アームのハンド中心をそれぞれ位
置決めし、各アームが反転旋回に要した移動パルス数を
計数して各旋回角度を算出し、この各旋回角度と前記所
定距離とによって、第１および第２アームの長さを算出
することを特徴とするロボットアームの長さ測定方法。 - 【請求項２】 請求項１の測定方法によって算出した
第１および第２アームの長さ寸法と各々の基準長さ寸法
との誤差に基づいて、第２アームのハンド中心の指令座
標値を補正することを特徴とする水平多関節ロボットの
座標値補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5891791A JPH04294986A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ロボットアームの長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5891791A JPH04294986A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ロボットアームの長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04294986A true JPH04294986A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13098178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5891791A Pending JPH04294986A (ja) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | ロボットアームの長さ測定方法およびこれを用いた水平多関節ロボットの座標値補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04294986A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120215357A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US20120215356A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
| CN109636783A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-16 | 广东拓斯达科技股份有限公司 | 机器人臂长的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN112545498A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 中国标准化研究院 | 一种人体功能性关节旋转中心检测与定位分析方法 |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP5891791A patent/JPH04294986A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120215357A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US20120215356A1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-08-23 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
| US20140214207A1 (en) * | 2011-02-22 | 2014-07-31 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US8798795B2 (en) * | 2011-02-22 | 2014-08-05 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
| US8831781B2 (en) * | 2011-02-22 | 2014-09-09 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US20140316574A1 (en) * | 2011-02-22 | 2014-10-23 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
| TWI488722B (zh) * | 2011-02-22 | 2015-06-21 | Seiko Epson Corp | 水平多關節機器人 |
| US9114539B2 (en) | 2011-02-22 | 2015-08-25 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US20150321357A1 (en) * | 2011-02-22 | 2015-11-12 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US9452534B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-09-27 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot, and method of controlling the same |
| US9481085B2 (en) | 2011-02-22 | 2016-11-01 | Seiko Epson Corporation | Horizontal articulated robot |
| CN109636783A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-16 | 广东拓斯达科技股份有限公司 | 机器人臂长的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 |
| CN112545498A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-03-26 | 中国标准化研究院 | 一种人体功能性关节旋转中心检测与定位分析方法 |
| US11707209B2 (en) | 2020-12-02 | 2023-07-25 | China National Institute Of Standardization | Detecting method and positioning analysis method of human functional joint rotation center |
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