JPH0619657B2 - ロボツトの制御方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、特にテイーチングプレイバツク方式のロボツ
トに利用して好適な産業用ロボツトの制御方法および装
置に関する。

〔発明の背景〕

衆知のように、テイーチングプレイバツク方式のロボツ
トは予め操作員がロボットを動かし、所望の作業の順
序、位置およびその他の情報を記憶させ、それを必要に
応じて読み出すことにより、所定の作業を実行し得るよ
うにしたものである。このような機能を達成するため、
その制御の主要部はデジタルコンピユータ、特にマイク
ロコンピユータ等で構成されるのが一般的である。そし
て、教示された情報は当該コンピユータに設定された教
示プログラムに従つて、当該コンピユータの記憶装置に
作業のステツプ単位で順次記憶される。必要に応じ、例
えば制御卓上に配置した再生スタート指令キーが押され
ると、コンピユータはこの指令に応答し、予め設定した
再生プログラムの機能によつて記憶装置から教示情報を
順次読み出し、ロボツトを所定の状態に制御操作する。

この種のロボツトは、当該ロボツト停止後、再びスター
トする場合、その動作は必ず記憶装置の先頭ステツプの
教示情報から順に行なわれるよう設定されていた。した
がつて、例えば教示ステツプ数の多い、いわゆる長い教
示プログラムによる溶接作業中に、溶接トーチのワーク
への接触、あるいはワイヤ溶着等、ワークおよびロボツ
トハンド部付属装置の不具合等、何らかの原因により、
制御部がこれを検知しロボツトを停止してしまうと、原
因解消後当該作業位置から引き続き作業を行なうことは
困難であつた。それがため、従来のものは操作性の点で
問題があつた。

制御部の主要部を成すコンピュータは、現在ロボツトが
実行している教示ステツプを記憶している。したがつ
て、ロボツトの停止時における教示ステツプを記憶部に
記憶保持しておき、外部からの再スタート指令により、
当該記憶された教示ステツプから引き続き制御を実行す
るようにすれば、前記の操作性の問題は解消する。しか
しながら、この方法には操作性以上の大きな問題があ
る。すなわち、安全上の問題である。これを具体例をあ
げて説明する。例えば、第１図に示すように、ワークＷ
に対し図に示すような位置が教示点Ｎ，Ｎ＋１，Ｎ＋
２，…で教示され、しかも各教示点は直線補間という制
御情報と共に教示されたとする。そして、再生スタート
によりロボツトの作業点はＮ，Ｎ＋１と移動し、Ｎ＋２
に向う途中のＳ点位置で何らかの原因でロボットが停止
したものとする。そして、この原因解消の為、ロボツト
を手動操作し、その結果、作業点がＳｏ位置にまで移動
させられたとする。ロボツトの停止時点で、コンピュー
タは教示データ記憶部から教示点Ｎ＋２の教示データを
演算領域に読み出して記憶している。したがって、この
状態で再スタートを実行すると、ロボットの作業点は次
の目標点である教示点Ｎ＋２に向かって一点鎖線で示す
ように直線で移動し、図からも明らかなようにロボツト
はワークＷに衝突してしまう。

このように、操作性を向上するための前記した一手法
は、単に操作性を向上するのには有効であるが、それ以
上に大きな安全性の問題がある。これらのことから、従
来のロボツトにおいては、専ら安全上の問題が解決でき
ないがために、途中停止位置からの再スタート機能は実
現されていないのが現状であつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みて成されたものであり、その目
的とするところは、ロボツトをその途中停止位置から再
スタートでき、しかも安全性の高いロボツトの制御方法
および装置を得ることにある。

〔発明の概要〕 任意ステップからの再スタートによる安全上の要因を解
析すると、それは再スタート時におけるロボツトの移動
部の位置にある。すなわち、動作の途中において、何ら
かの原因によつてロボツトが停止した場合、停止直前に
おける状態がすべて確保されている条件のもとにおい
て、再スタートが可能であるとするならば、安全上の問
題点は全く生じない。これは次のことを意味する。すな
わち、教示点間におけるロボツト移動部の予定移動経路
に沿った許容経路範囲にロボツトが存在するならば、当
該位置から再度ロボットをスタートしても安全上の問題
はなイということである。安全上の問題が生ずるとする
ならば、それはロボツトの移動部が前記予定移動経路に
沿った許容経路範囲から外れている場合である。

本発明は上記の考察に基づいて成されたものであり、そ
の特徴とするところは、まず、予め定めた教示座標点間
におけるロボツト移動部の予定移動経路に対し、停止中
の前記ロボツト移動部の座標値が前記予定移動経路の予
め定めた許容経路範囲内に存在するか否かを判定する。
そして、前記停止中のロボツト移動部の座標値が前記許
容経路範囲内に存在することにより、前記ロボツトを前
記停止位置から次の目標教示点に向け前記予定移動経路
に沿つて移動制御することにある。

ここにおいて、ロボツト移動部とは、ロボツトの構成が
単純であり、例えば当該ロボツトの先端に設けた溶接ト
ーチの先端等の作業点のみの監視により安全が確保でき
るようなものにあつては当該作業点を意味し、ロボツト
が多数の軸の組み合せから成る例えば多関節ロボツトに
あつては、安全が確保できるための選択された軸、ある
いは全ての軸を意味するものであり、例えば前記の作業
点のみに限定されないものであることに注意されたい。
これらのことから予定移動経路とは、前記した作業点の
予定移動経路であり、選択された軸の予定移動経路であ
り、あるいは全ての軸の予定移動経路であることが理解
できる。許容経路範囲は予定経路を基準とし、適用する
ロボツトの再現精度、安全が確保できる誤差範囲等によ
り予め設定する。

更に、ロボツトを停止位置から次の目標教示点に向け予
定移動経路に沿つて移動制御する場合、その制御のやり
方によりロボツト移動部の軌跡には種々の態様がある。
まず、停止位置から直接次の目標教示点に向けてロボツ
ト移動部を移動制御するものである。また、次の目標教
示点の１つ手前の教示点から、当該目標標教示点への予
定移動経路情報を順次出力し、当該予定移動経路にロボ
ツト移動部を順次追従させるものである。この場合、ロ
ボツト移動部は前記１つ手前の教示点に後退する場合も
あるが、予定移動経路内で後退であり、安全上の問題は
ない。更に、一担、前記１つの手前の教示点に戻すよう
移動制御し、この位置から前記次の目標点に向けて移動
制御するものである。この場合も、前記と同様、安全上
の問題はない。更に、ロボツト移動部の移動制御には、
ロボツトの形態等により種々のものが考えられるが、本
発明はこれらの移動制御の態様に限定されるものではな
い。

本発明の好ましい実施態様によれば、予定移動経路は教
示座標点間を補間演算し、当該演算結果によつて決定さ
れる。これは、軸構成が複雑でロボツト移動部の予定移
動経路が方程式等で一義的に決定することが極めて困難
である多関節ロボット等に利用して特に好適である。更
に、判定に際し、教示座標点間を順次補間演算し、各補
間点におけるロボツト移動部の座標値を順次算出し、当
該算出された各座標値と停止中のロボツト移動部の座標
値との偏差が予め定めた範囲であるか否かによる。この
ようにすれば、途中スタートが極めて円滑となる。ま
た、判定は、ロボット停止時における前後の教示座標点
間について行なうようにする。このようにすれば、より
短時間にロボットの再スタートが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、図に示す本発明の一実施例を説明する。第２図は
ロボツトシステム全体を示すブロツク図であり、これは
大きく別けて、ロボツト本体３００と、これを制御する
制御部１００、およびロボツト３００に動作経路を教示
する教示部２００から成る。本実施例に示したロボット
本体３００は多関節形のものであり、旋回軸３０１、上
腕軸３０２、前腕軸３０３、曲げ軸３０４およびひねり
軸３０５の５軸より成る。３０６はベースであり、３０
７はこのベースに旋回可能に取り付けた旋回台、３０
８，３０９は上腕であり平行リンクを構成する。３１０
は前腕であり、その先端には当該ロボットの適用に合つ
た工具、例えば溶接トーチ３１１が取り付けてある。
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔは前記各軸３０１，３０２，３０
３，３０４，３０５のための旋回軸，上腕軸，前腕軸，
曲げ軸，ひねり軸用サーボモータである。旋回軸サーボ
モータＸは旋回軸３０１を中心に旋回台３０７を矢印３
２１方向に旋回駆動する。上腕軸モータＹは上腕軸３０
２を中心に上腕３０８，３０９を矢印３２２方向に回転
駆動する。前腕軸モータＺは前腕軸３０３を中心に前腕
３１０を矢印３２３方向に回転駆動する。曲げ軸モータ
Ｂは曲げ軸３０４を中心に溶接トーチ３１１を矢印３２
４方向に曲げ駆動する。ひねり軸モータＴはひねり軸３
０５を中心溶接トーチ３１１を矢印３２５方向にひねり
駆動する。各軸モータＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔの各々にはそ
の回転軸と同軸上にパルスジエネレータＰＧＸ，ＰＧ
Ｙ，ＰＧＺ，ＰＧＢ，ＰＧＴおよびタコジエネレータＴ
ＧＸ，ＴＧＹ，ＴＧＺ，ＴＧＢ，ＴＧＴが取り付けてあ
る。各パルスジエネレータＰＧＸ，ＰＧＹ，ＰＧＺ，Ｐ
ＧＢ，ＰＧＴは対応するパルスモータＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，
Ｔの回転によりパルスを発生し、このパルスを後述する
サーボカウンタＳＶＣＴに入力する。そして、サーボカ
ウンタＳＶＣＴはその時々の位置データを把握し、この
データは後述するサーボプロセツサＳＶＰが監視する。
各タコジエネレータＴＧＸ，ＴＧＹ，ＴＧＺ，ＴＧＢ，
ＴＧＴは対応するパルスモータＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔのそ
の時々の回転数を後述するサーボアンプＳＶＡＭへ速度
フイードバツクデータとして入力する。以上の構成によ
り、各軸のサーボモータＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔを適当に組
合せ、駆動することにより、作業点３２６を所定の径路
に沿つて運行することができる。

次にロボツト制御部１００について説明する。まず、制
御部１００とロボツト本体３００との情報等の授受は次
の構成による。ＳＶＰＷはサーボパワー回路であり、各
軸のサーボモータＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔおよび図示しない
が必要とされるこのサーボモータに取り付けたブレーキ
等の電力をパワーモジユールＰＷＭＤを介して入力す
る。ＤＳＢＤはロボット本体３００から送信回路ＤＳＭ
を介して送られて来る５軸分のパルスジエネレータ、タ
コジエネレータからのデータ、およびロボツト本体３０
０内に設けた原点近接リミツトスイツチＯＰＬＳ，オー
バラン検出用リミツトスイツチＯＲＬＳ等からのデータ
等を受信し、それぞれを信号系統毎に分配し、これをマ
ザーボードＭＢＩに送出する。ロボツト制御部１００の
主要部は次のような構成となつている。ＭＢＩは前記し
たマザーボードであり、図示のように以下の各ユニツト
をシステムバスＳＢで連結する。ＭＢＭは磁気バブルメ
モリであり、ロボツトの制御用ソフトである制御プログ
ラムおよび教示プログラムを格納する。ＵＩＦはユニツ
ト間のインタフエース部であり、後述するサーボ系、補
間演算用の中央処理装置（以下、単にＣＰＵという。）
であるサーボプロセツサＳＶＰと、シーケンス制御、表
示用のＣＰＵであるシステム制御プロセツサとの両方か
ら読み書き可能なメモリを備え、また補助記憶装置、例
えばカセツト装置ＭＴのインターフエース部を備え、更
にシステムモニタＭＫＤのインターフエースエリアをも
備える。更に、このインターフエース部ＵＩＦは後述す
るテイーチングボツクスとオペレーシヨンパネルＯＰＮ
Ｌとを結ぶ中間部分としても作用する。ＭＴは前記した
カセツト装置であり、メモリ装置ＭＢＭに記憶した教示
プログラムのセーブ、およびセーブした教示プログラム
のメモリ装置ＭＢＭへのロード等を行なう。ＭＫＤは前
記したシステムモニタであり、デバツグツールとしての
機能を有し、多数の入力用のキースイツチと表示器とを
備える。ＡＢＲＴはバスアービターであり、システムバ
スＳＢが現在どのユニツト、例えばメモリ装置ＭＢＭ，
サーボプロセツサＳＶＰ等に専有されているか、または
専有されるかを管理する。ＳＶＰは前記したサーボプロ
セツサであり、適当な記憶容量を有する読出専用記憶部
（以下、単にＲＯＭという。）と読み書き記憶部（以
下、単にＲＡＭという。）とを有する。このＲＯＭには
プログラムローダが予め記憶してあり、このプログラム
ローダは装置への電源投入により、メモリ装置ＭＢＭか
ら所定のプログラムをＲＡＭに移し取る。そして、ロボ
ツト本体３００の原合せ等の初期操作完了後、使用モー
ド、例えば教示モード，再生モード等により、それに合
致したプログラムをメモリ装置ＭＢＭから前記ＲＡＭに
移し取る。このサーボプロセツサＳＶＰは主に後述する
システム制御プロセツサＳＣＰで指定されたジヨブ、プ
ログラム、ステツプの教示、あるいは再生を実行するも
のであり、例えば教示点間を補間演算し、その結果をサ
ーボ系が利用可能な信号形態への変換、あるいは位置指
令値を出力することである。更に、このサーボプロセツ
サＳＶＰは後述する溶接機インターフエースＷＩＦの制
御を実行する。ＷＩＦはこの溶接機インターフエースで
あり、サーボプロセツサＳＶＰからの例えばアークＯ
Ｎ，ＯＦＦの指令を溶接機ＷＤに送信、あるいは溶接機
ＷＤの動作異常等の信号をサーボプロセツサＳＶＰに送
信する等の機能を有する。ＳＶＣＴは前記したサーボカ
ウンタであり、パルスジエネレータＰＧＸ，ＰＧＹ，Ｐ
ＧＺ，ＰＧＢ，ＰＧＴからのパルス数を計数し、これを
位置データとしてサーボプロセツサＳＶＰへフイードバ
ツクする。ＳＶＡＭはサーボ増幅器であり、タコジエネ
レータＴＧＸ，ＴＧＹ，ＴＧＺ，ＴＧＢ，ＴＧＴからの
速度フイールドバツクデータに基づいて各軸の速度を制
御する。ＳＶＰＷはサーボパワー部であり、サーボモー
タＸ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ｔのモータ電機子の電流制御を行な
う。ＰＷＭＤはパワーモジユールであり、サーボ増幅器
SVAMの出力段である例えばパワートランジスタを集合
し、モジユール化したものである。ＶＲＵは電圧調整器
であり、補助電源として作用する。

ＳＣＰはシステム制御プロセツサであり、その構成はサ
ーボプロセツサＳＶＰと同等であり、適当な記憶容量を
有するＲＯＭとＲＡＭとを備えている。但し、電源投入
等の初期時点に、メモリ装置ＭＢＭから所定のプログラ
ムがロードされた後、そのプログラムの入れ替えは行な
われない。このプロセツサＳＣＰはテイーチングボツク
ス、オペレーシヨンパネルＯＰＮＬの入出力の統割的な
管理を実行するものであり、内部のＲＡＭにはこれに相
当するプログラムがＲＯＭに記憶したプログラムローダ
の作用により、メモリ装置ＭＢＭからロードされる。Ｏ
ＰＮＬは前記したオペレーシヨンパネルであり、多数の
指令用のキースイツチを備え、押されたキースイツチの
データを後述する表示制御部ＣＲＴＣ経由でシステム制
御プロセツサＳＣＰに送出し、表示器ＣＲＴに表示す
る。この表示制御部ＣＲＴＣはオペレーシヨンパネルＯ
ＰＮＬからのキースイツチデータの表示器ＣＲＴへの表
示、表示内容のシステム制御プロセツサＳＣＰへの伝
送、更にシステム制御プロセツサＳＣＰから指示された
内容の表示器ＣＲＴへの表示を行なう等である。ＲＹＩ
Ｆは周辺機器ＰＤを制御するための入出力信号を取り扱
うインターフエースであり、また非常停止スイツチに伴
なう処理も実行する。この周辺装置としては、例えばこ
のロボツトが溶接用に使用された場合には、ホジシヨナ
ー等がこれに当る。表示器ＣＲＴとして例えばブラウン
管表示器等が使用される。

テイーチングボツクス２００は次のような構成から成
る。ＴＢＫはこのテイーチングボツクスに設けたキーボ
ードであり、ＴＢＤは表示器である。ＴＢＣＰはテイー
チングボツクス制御プロセツサであり、キーボードＴＢ
Ｋで押されたキースイツチのデータを表示器ＴＢＤに表
示すると同時に、システム制御プロセツサＳＣＰにこの
内容を送出する。また、このプロセツサＴＢＣＰは再生
中のプログラムステツプデータをシステム制御プロセツ
サＳＣＰからユニツトインターフエースＵＩＦ経由で受
信し、表示器ＴＢＤに表示する表示処理をも実行する。

第３図は本実施例を説明するための説明図であり、Ｎ，
Ｎ＋１は教示済の教示点を示し、これらの位置，姿勢等
のデータは、本実施例の場合、関節座標の角度データと
してメモリ装置ＭＢＭのテイーチングデータエリア内に
格納されている。ＰＡは教示データによつて形成される
作業点３２６の予定移動経路である。ＳＴＰは前記の教
示プログラムを再生モードにおいて実行し、作業点３２
６がＮ点を通過し、次の目標教示点である（Ｎ＋１）点
に向う途中、何らかの原因により停止した作業点３２６
の、停止原因解消後の位置を示す。また、本実施例では
一定周期△ｔ（サンプリングタイミング）ごとに、サー
ボ系へ位置データを出力することにより連続経路制御を
実現したものについて示す。

第４図および第５図は、メモリ装置ＭＢＭに格納した教
示プログラムの再生を実行する制御システムプログラム
の基本プログラムである再生プログラムを示すフローチ
ヤートである。この再生プログラムは、オペレーシヨン
パネルＯＰＮＬに配置した再生キーを押すことにより、
メモリ装置ＭＢＭからサーボプロセツサＳＶＰのＲＡＭ
内に格納され、サーボプロセツサＳＶＰによつて実行さ
れる。以下、これらの図において、その処理動作を説明
する。これらの図において、ステツプ３１，３２，３
３，…，４３は通常の処理、すなわち途中ステツプスタ
ートでない処理を示す。まず、これについて説明する。
再生モードの実行が開始され、ロボツトの作業点３２６
がＮ点位置にあることが確認されると、ステツプ３１に
おいて、今から進むべき教示点Ｎ＋１の教示データをメ
モリ装置ＭＢＭから読み出す。本実施例の場合、多関節
ロボツトで教示の位置データは各関節軸角度で記憶する
ものを例に取つているため、読み出されたデータは各関
節軸角度の一組である。これは以後、ＥＰ（θｅ_１，θ
ｅ_２，…）と示す。続くステツプ３２において、この関
節座標データを直交座標データに変換する。すなわち、
教示点Ｎ＋１の直交座標系における位置ＥＲ（ｘｅ，ｙ
ｅ，ｚｅ，αｅ，βｅ）を求める。要するに、式で示せ
ばＥＲ＝ｆ_ＰＲ（ＥＰ）の変換を行なう。次にステツプ
３３で直線補間、円弧補間、関節補間といつた、教示点
Ｎで設定された補間モードに対応するパラメータの計算
を実行する。例えば、直線補間モードの場合、このパラ
メータとは、ロボツト作業点の教示点Ｎから教示点Ｎ＋
１への移動距離△Ｌと、各要素の変分の一組△Ｒであ
る。これはロボツト動作の開始点をＳＲ（ｘｓ，ｙｓ，
ｚｓ，αｓ，βｓ）としたとき、 で示されるもので、ロボツト動作時のリアルタイム演算
処理を少しでも軽減する為、動作開始前に予め計算して
おくものである。また、開始点ＳＲは教示点Ｎに限ら
ず、教示点Ｎと教示点Ｎ＋１の中間点である補間点とし
ても（１）、（２）式と同様の式が成り立つ。ステツプ
３４では移動速度Vnの計算を実行する。この移動速度Ｖ
ｎは、テイーチングボツクス２００に設けた速度変更キ
ーでリアルタイムに変化できるが、緩加減速を教示時に
設定していると、第６図のような速度線図となる。そし
て、ステツプ３５でＮ点からの移動距離ｌｎを算出す
る。これは次式による。

ここで、△ｔは前記したサンプリング周期であり、具体
的には４０〔msec〕程度である。なお移動距離ｌｎの演
算開始点ＳＲは教示点Ｎに限らず、教示点Ｎと教示点Ｎ
＋１の中間点である補間点としても（３）式と同様の式
が成り立つ。したがつて、移動距離ｌｎは ｌｎ＝ｌｎ_−１＋△ｔ×ｖ_Ｎと理解してもよい。続くス
テツプ３６にて、補間点（サンプリング点）の計算を実
行する。ここにおいては、座標点と姿勢の両方を求め
る。即ち、第７図に示すように、この補間点ＰＲ_Ｎ（ｘ
_Ｎ，ｙ_Ｎ，ｚ_Ｎ，α_Ｎ，β_Ｎ）は、 つまり、 として計算される。ステツプ３７は補間演算終了の判断
であり、これは次式による。

△Ｌ≦ｌ_Ｎ＋μ×ｖ_Ｎ×△ｔ ……(10) （ここにμは、サーボプロセツサＳＶＰのプログラム中
の定数） そして、この式が満たされたことにより、補間演算終了
と見なしている。ステツプ３８では、補間終了の場合、
教示点（Ｎ＋１）を最終補間位置に使用するということ
を意味する。ステツプ３９では、補間演算結果をサンプ
リング値として出力する前に、これらのデータを各軸角
度値に変換、すなわち直角座標系から関節座標係に変換
する。これを式で示せば、ＰＰｎ＝ｆ_ＲＰ（ＰＲｎ）と
成る。次にステツプ４０は５軸のサンプリングデータを
同時に出力する為の待ち時間処理である。ステツプ４１
は、角度データをサーボ系のパルスコーダが処理可能な
ようなパルス値に変換し、サーボ系へ出力する処理であ
り、次式による。

Ｐｃｎ＝Ｅｎ＋ｅ×ＰＰｎ ……(11) ここで、Ｄｃｎは各軸パルス指令値、Ｅｎは各軸の補正
定数、ｅは各軸分解能定数である。ステツプ４２はステ
ツプ３７での状態フラグを判断し、補間演算を終了する
か否かを決定する。この判断が否であればステツプ３４
に戻る。ステツプ４３は出力した軸角度値ＰＰｎと実際
のロボツトの軸角度（パルスコーダ値）との差が、予め
指令された範囲Ｄｍに入る迄待つ処理である。すなわ
ち、ｍをロボツトの軸サフイツクス、Ｏｄを指令値、Ｏ
ｃを現在値として、 ｜Ｏｄｍ−Ｏｃｍ｜≦Ｄｍ ……(12) を満足したとき、位置決め完了とする。

ステツプ５１，５２，５３，…，６０は任意の位置で停
止しているロボツトを当該位置からスタートすることを
可能にするために追加したステツプである。このための
指令用キースイツチ等は、一例としてオペレーシヨンパ
ネルＯＰＮＬ上に配置する。ステツプ５１は当該キース
イツチが押されたことに応答する。そして、ステツプ５
２では、停止しているロボツトの実際の位置を示すデー
タを取り込む。このデータは前記したように、作業点３
２６の位置データであつてもよく、または多関節ロボツ
ト３００の代表的な軸の位置データであつてもよいが、
本実施例の場合より高い安全性を望むため、多関節ロボ
ツト３００のすべての軸の位置データを取り込むように
している。このステツプ５２により取り込まれた位置デ
ータはサーポプロセツサＳＶＰ内のＲＡＭの予め定めた
エリアに格納する。次のステップ５３においては、途中
スタート処理であることを示すフラグＦを立て、以後は
途中スタート処理であることを記憶する。そして、前記
したステツプ３１に処理を移す。ステツプ５４は前記し
た通常処理であることを示すため、フラグＦをクリアす
る処理である。そして、前記したステツプ４０の後にス
テツプ５５を追加する。このステツプ５５は通常処理
か、途中スタート処理かによりステツプ４１とステツプ
５６のいずれかに処理を移すための判断処理である。こ
れは、前記のステツプ５３，５４のフラグＦの状態によ
つて判断する。フラグＦが「１」であり、すなわち途中
スタート処理中であると、ステツプ５６に処理が移る。
このステップ５６において、停止中のロボットの現在位
置（角度データ）とステップ３９で算出された各軸のそ
れぞれの角度データとが比較され、この偏差が予め定め
た許容容範囲内が否かが判断される。これは、ステツプ
５２において取り込まれた各軸のデータと、当該軸と対
応する補間された軸データとのそれぞれについて行なわ
れる。そして、このステツプ５６によりロボツト３００
の各軸データがすべて補間された軸データの許容範囲内
であると、ステツプ５７によつて前記したフラグＦをク
リアし、前記したステツプ４１に処理を移す。したがつ
て、以後、補間されたデータに基づいてロボツト３００
は予定移動経路に沿つて移動制御される。ステツプ５７
でフラグＦがクリアされることから、以後の処理はステ
ツプ５５によりステツプ５６に移ることはなく、前記し
た通常処理によりロボツト３００は移動制御される。ス
テツプ５６により、停止中のロボツト３００の少なくと
も１つの軸のデータが許容範囲外であると、ステップ５
８に処理が移る。このステツプ５８は前記ステツプ４２
と同様であり、補間終了か否かを判断する。ここで否と
なれば、前記ステツプ３４に処理を移し、次の補間点の
算出、および当該算出データと停止中のロボツト３００
の軸データとの比較判定を繰り返す。これらの結果、補
間された軸データのすべてのものと停止中のロボツト３
００の軸データとがステツプ５６の条件を満足しなけれ
ば、停止中のロボツト３００は予定移動経路を外れてい
ると判断する。そして、ステツプ５９で前記したフラグ
５９をクリアする。そして、ステツプ６０において、操
作員に必要な各種データを提供するため、当該データを
表示器ＣＲＴに表示す。この表示データとしては種々の
ものが考えられるが、本実施例の場合、これはＮ点の位
置データと、停止中のロボツト３００の位置データ等を
各軸ごとに表示するようにしている。第８図は表示器Ｃ
ＲＴの表示の一例を示す。なお、これは停止中のロボツ
ト３００の位置と最も近い補間された位置データであつ
てもよい。これはすなわち、ステツプ５６において各補
間点との偏差を順次記憶しておき、ステツプ６０の処理
においてこの偏差の最も小さい補間点位置を表示するよ
うにすればよい。いずれにしても、操作員はこの表示を
見て、停止中のロボツト３００の位置が途中スタートに
望ましくない位置にあることを知ることができる。そし
て、この表示データを参照し、ロボツト３００を手動操
作によつて予定移動経路に近づけ、再度途中スタート指
令をかければ、ステツプ５１から再度処理が実行され、
安全にロボツト３００を途中スタートすることができ
る。

以上、実施例においては、教示点間を指定された補間モ
ードによつて順次補間し、この補間データと停止中のロ
ボツト３００の実際の位置とを比較判する場合について
説明したが、これは次のようにしてもよい。すなわち、
作業点３２６のみの判断で安全が確保される場合、ある
いは教示点間におけるロボツト３００の移動部、すなわ
ち各軸の予定移動経路が予め方程式等で一義的に定まる
場合等については、この方程式等により直接判断するよ
うにしてもよい。第９図はこの場合の一例を示したフロ
ーチヤートである。すなわち、ステツプ９０において、
途中スタートの指令キースイツチが押されたことによ
り、ステツプ９１において教示点Ｎ，Ｎ＋１をメモリ装
置ＭＢＭから読み取る。なお、円弧補間の場合は、教示
点Ｎ＋２も読み取られる。引き続き、ステツプ９２にお
いて停止中のロボツト３００の位置データを読み取る。
ステツプ９３においては、補間モードが何で指定されて
いるか、すなわち直線補間か、円弧補間か、関節補間か
を教示データから判断し、それに応じてステツプ９４，
９５，９６のいずれかに処理を移す。このステツプ９
４，９５，９６においては一義的に定まる判別式によ
り、停止中のロボツト３００の位置がこの判別式によつ
て定まる予定移動経路の許容範囲内にあるか否かを判断
する。この判断の原理の一例を示すと次の通りである。
すなわち、教示点Ｎの位置が（Xn，Yn，Zn）、教示点Ｎ
＋１の位置が（Xn+1，Yn+1，Zn+1）であるとし、ロボツ
トの停止位置が（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）で、直線補間の場
合、教示点ＮとＮ＋１との間の予定経路は、 となる。したがつて、この判別式に、ｘ＝Ｘｃ，ｙ＝Ｙ
ｃ，ｚ＝Ｚｃを代入し、これらの式が成り立てば、ロボ
ツト３００の停止点は予定移動経路上にあることが解
る。もつとも、これの判断に当り実際には許容範囲を設
るのは勿論である。同様にして、ステップ９５，９６に
ついても経路判別式を作成する。そして、これらステッ
プ９４，９５，９６において判別式が満足すればロボツ
ト３００の駆動制御を実行し、満足されなければ前記し
たステツプ６０と同様のステツプ９７を実行する。

また、実施例においては、第５図に示すように、ステツ
プ５６の条件が満足されることにより、ステツプ５７を
経由してステツプ４１により、その時点の補間データに
よつてロボツト３００を駆動するようにしているが、こ
れは他のやり方であつてもよい。例えば、ステツプ５６
の条件が満足されたことにより、ステツプ５７を経由
し、ステツプ３４に制御を移してもよい。また、ステツ
プ５６の条件が満足されたことにより、ステツプ５７を
実行し、その後ロボツト３００を教示点Ｎまで戻すよう
に制御し、その後ステツプ３４から実行してもよい。こ
の程度の変更は、適用するロボツトシステムの仕様等に
より当業者であれば容易に可能である。

更に、本実施例はロボツトが停止している教示点ＮとＮ
＋１との間に限定してその説明行なつたが、このロボツ
トが停止している区間は、予め知ることができる。その
一例を示せば次の通りである。すなわち、第４図のステ
ップ３１で示されるように、メモリ装置ＭＢＭから次に
ロボットが向かう教示点Ｎ＋１の教示データが目標教示
点データとして演算領域に取り出されて記憶されてい
る。任意の区間でロボットー何らかの原因により停止し
ても、この目標教示点Ｎ＋１の教示データは演算領域に
記憶されている。したがって、この演算領域に記憶され
た目標教示点Ｎ＋１の教示データを参照すれば、その１
つ前の教示点は読み出し可能である。もつとも、ロボツ
トが停止したことにより、途中スタートの処理を教示プ
ログラムの先頭ステツプから実行してもよい。しかし、
この場合には、ロボツトの停止区間に至るまで多少の時
間を要する。更に又、前記の区間は設定スイツチ等によ
り手動設定するようにしてもよいことは明らかである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、予定
移動経路に沿つた位置にロボツトが存在していることを
確認でき、この位置にロボツトが存在していることによ
つて、次の目標教示位置にロボツトを移動制御できるた
め、安全に且つ高い確率で途中スタート可能なロボツト
の制御方法および装置を得ることができる。特に本発明
によれば、予定移動経路に沿って長い許容経路範囲が形
成されるので、例えば非常停止でロボット移動部が惰性
移動して停止するような場合高い確率で自動再起動でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための説明図、第２図は本発
明の一実施例を示すロボツトシステムの全体ブロツク
図、第３図は本発明を説明するための経路図、第４図，
第５図は本発明の一実施例を示す処理フローチヤート、
第６図，第７図はこの処理フローチヤートを説明するた
めの説明図、第８図は表示画面の表示の一例を示す図、
第９図は本発明の他の実施例を示す処理フローチヤート
である。 １００：制御部、２００：テイーチングボツクス、３０
０：ロボツト本体、ＭＢＭ：記憶手段、 ＳＶＰ：処理手段、４１：駆動指令手段、 ３６：補間演算手段。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】停止中のロボット移動部の座標値を取り込
   む第１工程と、 予め定めた教示点間におけるロボット移動部の予定移動
   経路に対し、前記取り込んだ停止中のロボット移動部の
   座標値が前記予定移動経路の予め定めた許容経路範囲内
   に存在するか否かを判定する第２工程と、 前記第２工程により停止中のロボット移動部の座標値が
   前記許容経路範囲内に存在すると判定されたときは前記
   停止中のロボット移動部を前記許容経路範囲内を移動し
   て次の目標教示点まで移動する第３工程 を有することを特徴とするロボットの制御方法。
2. 【請求項２】前記第２工程では、 教示点間の補間点を演算して、停止中のロボット移動部
   の座標値が前記補間点に対し予め定めた許容範囲内に存
   在するか否かを判定することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のロボットの制御方法。
3. 【請求項３】前記第２工程の判定は、 ロボット移動部の停止時における前後の教示座標点間に
   おけるロボット移動部の予定移動経路に対し、前記取り
   込んだ停止中のロボット移動部の座標値が前記予定移動
   経路の予め定めた許容経路範囲内に存在するか否かを判
   定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のロ
   ボットの制御方法。
4. 【請求項４】前記第３工程は、 前記ロボットの移動部を前記許容経路範囲内を一旦後退
   移動させてから次の目標教示点まで移動させることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のロボットの制御方
   法。
5. 【請求項５】複数の教示点における教示情報を記憶する
   記憶手段と、 当該記憶手段に記憶された教示情報に基づいて前記教示
   点間における予定移動経路を補間演算し、停止中のロボ
   ット移動部の座標値が前記予定移動経路に対し予め定め
   た許容経路範囲内に存在するか否かを判定する判定手段
   と、 前記判定手段により前記停止中のロボット移動部の座標
   値が前記許容経路範囲内に存在すると判定されたことに
   より、前記ロボットの移動部を前記許容経路範囲内を移
   動して次の目標教示点まで移動する駆動手段を備えたこ
   とを特徴とするロボットの制御装置。
6. 【請求項６】前記判定手段は、 前記記憶手段に記憶した教示点間の前記予定移動経路を
   補間演算して各補間点における座標値を算出する補間演
   算手段と、 前記停止中のロボット移動部の座標値と前記各補間点に
   おける座標値との差がロボット移動部の各軸において予
   め定めた許容値を越えないとき、前記停止中のロボット
   移動部の座標値が前記予定移動経路の予め定めた許容経
   路範囲内に存在すると判定する判断手段を備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載のロボット制御装
   置。
7. 【請求項７】前記判定手段は、 前記ロボット移動部の停止時における前後の教示点間に
   おける予定移動経路を補間演算し、前記停止中のロボッ
   ト移動部の座標値が前記予定移動経路に対し予め定めた
   許容経路範囲内に存在するか否かを判定することを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載のロボットの制御装
   置。
8. 【請求項８】前記駆動手段は、 前記ロボットの移動部を前記許容経路範囲内を一旦後退
   移動させてから次の目標教示点まで移動させることを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載のロボットの制御装
   置。