JPH06782A - ロボットの位置制御方法 - Google Patents
ロボットの位置制御方法Info
- Publication number
- JPH06782A JPH06782A JP4163097A JP16309792A JPH06782A JP H06782 A JPH06782 A JP H06782A JP 4163097 A JP4163097 A JP 4163097A JP 16309792 A JP16309792 A JP 16309792A JP H06782 A JPH06782 A JP H06782A
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- JP
- Japan
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- robot
- work
- position sensor
- axis
- correction
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットの位置補正を迅速に行い得られると
共に、位置センサの取付誤差等があっても正確に位置補
正できるようにした方法を提供することを目的とする。 【構成】 ロボット１の稼動に先立ってマスタワークに
対して該ロボット１を所定の作業位置に移動した後に、
ロボット１の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆
動軸の規定量の動きによるロボット１のマスタワークに
対する偏位を位置センサ１１で検出し、この検出結果に
基づいてロボット１の各方向への単位偏位量に対する各
駆動軸の動作量を表す補正係数を行列マトリクスとして
補正演算部２３内にて演算してメモリ２２に記憶させて
おき、ロボット１稼動時の位置補正に際しての各駆動軸
の動作量を位置センサ１１で検出される偏位に補正係数
を乗算して決定するようにした。
共に、位置センサの取付誤差等があっても正確に位置補
正できるようにした方法を提供することを目的とする。 【構成】 ロボット１の稼動に先立ってマスタワークに
対して該ロボット１を所定の作業位置に移動した後に、
ロボット１の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆
動軸の規定量の動きによるロボット１のマスタワークに
対する偏位を位置センサ１１で検出し、この検出結果に
基づいてロボット１の各方向への単位偏位量に対する各
駆動軸の動作量を表す補正係数を行列マトリクスとして
補正演算部２３内にて演算してメモリ２２に記憶させて
おき、ロボット１稼動時の位置補正に際しての各駆動軸
の動作量を位置センサ１１で検出される偏位に補正係数
を乗算して決定するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットをワークに対
する所定の作業位置に移動した後にロボットに搭載した
位置センサによりワークに対するロボットの偏位を検出
してロボットの位置補正を行う位置制御方法に関する。
する所定の作業位置に移動した後にロボットに搭載した
位置センサによりワークに対するロボットの偏位を検出
してロボットの位置補正を行う位置制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】組立ライン等にロボットを配置し、該ロ
ボットにより組立作業を行わせる場合には、ロボットを
ワークに対する所定の作業位置にティーチングデータに
従って移動させるが、この場合、ワークの位置ずれ等に
よりワークに対してロボットが偏位して正確に作業を行
い得なくなることがあり、そこでロボットに位置センサ
を搭載し、該位置センサでワークに対するロボットの偏
位を検出し、ロボットの位置補正を行うようにしてい
る。
ボットにより組立作業を行わせる場合には、ロボットを
ワークに対する所定の作業位置にティーチングデータに
従って移動させるが、この場合、ワークの位置ずれ等に
よりワークに対してロボットが偏位して正確に作業を行
い得なくなることがあり、そこでロボットに位置センサ
を搭載し、該位置センサでワークに対するロボットの偏
位を検出し、ロボットの位置補正を行うようにしてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ロボットは
複数の駆動軸の合成動作で動かされる場合が多く、偏位
の方向が合成動作方向である場合、従来は各駆動軸を対
応する方向の偏位が零になるようにフィードバック制御
で順に動作させて位置補正するのを一般としており、そ
のため位置補正に時間がかかる。
複数の駆動軸の合成動作で動かされる場合が多く、偏位
の方向が合成動作方向である場合、従来は各駆動軸を対
応する方向の偏位が零になるようにフィードバック制御
で順に動作させて位置補正するのを一般としており、そ
のため位置補正に時間がかかる。
【０００４】また、位置センサの取付誤差やロボット自
体の設置誤差があれば、位置センサからこれら誤差を含
んだ信号が出力されてワークに対するロボットの偏位を
正確に検出できなくなり、ロボットを正確に位置補正で
きなくなる。
体の設置誤差があれば、位置センサからこれら誤差を含
んだ信号が出力されてワークに対するロボットの偏位を
正確に検出できなくなり、ロボットを正確に位置補正で
きなくなる。
【０００５】本発明は以上の点に鑑み、位置補正を迅速
に行い得られると共に、位置センサの取付誤差等があっ
てもロボットを正確に位置補正できるようにした方法を
提供することを目的とする。
に行い得られると共に、位置センサの取付誤差等があっ
てもロボットを正確に位置補正できるようにした方法を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、ロボットをワークに対する所定の作業位置
に移動した後にロボットに搭載した位置センサによりワ
ークに対するロボットの偏位を検出してロボットの位置
補正を行う方法において、該ロボットの稼動に先立って
上記ワークをセットする位置にマスタワークをセット
し、ロボットを上記所定の位置に移動した後にロボット
の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆動軸の規定
量の動きによるマスタワークに対するロボットの偏位を
上記位置センサで検出し、この検出結果に基づいてロボ
ットの各方向への単位偏位量に対する各駆動軸の動作量
を表す補正係数を行列マトリクスとして演算して記憶さ
せておき、ロボット稼動時の位置補正に際しての各駆動
軸の動作量を、位置センサで検出される偏位に上記補正
係数を乗算して決定するようにしたことを特徴とする。
に本発明は、ロボットをワークに対する所定の作業位置
に移動した後にロボットに搭載した位置センサによりワ
ークに対するロボットの偏位を検出してロボットの位置
補正を行う方法において、該ロボットの稼動に先立って
上記ワークをセットする位置にマスタワークをセット
し、ロボットを上記所定の位置に移動した後にロボット
の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆動軸の規定
量の動きによるマスタワークに対するロボットの偏位を
上記位置センサで検出し、この検出結果に基づいてロボ
ットの各方向への単位偏位量に対する各駆動軸の動作量
を表す補正係数を行列マトリクスとして演算して記憶さ
せておき、ロボット稼動時の位置補正に際しての各駆動
軸の動作量を、位置センサで検出される偏位に上記補正
係数を乗算して決定するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】予め行列マトリクスの形で補正係数を求めてお
くため、複数の駆動軸の合成動作方向の偏位を生じて
も、この偏位に補正係数を乗算するだけで簡単に各駆動
軸の動作量を決定でき、各駆動軸をこの動作量分だけ同
時に動作させて迅速に位置補正を行うことができる。
くため、複数の駆動軸の合成動作方向の偏位を生じて
も、この偏位に補正係数を乗算するだけで簡単に各駆動
軸の動作量を決定でき、各駆動軸をこの動作量分だけ同
時に動作させて迅速に位置補正を行うことができる。
【０００８】また、位置センサ等の取付誤差があって
も、マスタワークを用いて行う各駆動軸の動きに対して
の偏位の検出値にこの取付誤差が含まれるため、この検
出結果に基づいて求められる補正係数は取付誤差を取り
込んだものとなり、ロボットの位置補正に取付誤差に起
因した狂いは生じない。
も、マスタワークを用いて行う各駆動軸の動きに対して
の偏位の検出値にこの取付誤差が含まれるため、この検
出結果に基づいて求められる補正係数は取付誤差を取り
込んだものとなり、ロボットの位置補正に取付誤差に起
因した狂いは生じない。
【０００９】
【実施例】図１を参照して、１は組立ライン等に配置さ
れたロボットを示し、コントローラ２のメモリ内に予め
記憶されたティーチングデータに従って該ロボット１を
所定の作業位置に移動させ組立作業を行わせるように構
成した。この場合、図外のワークの位置ずれ等により、
該ワークに対してロボット１が偏位して正確に作業を行
い得なくなることを防止するため、ロボット１に複数個
の位置センサ１１を搭載し、該位置センサ１１でワーク
に対するロボット１の偏位を検出し、ロボット１の駆動
部２１を介して位置補正を行うようにした。ここで、位
置センサ１１の取付誤差やロボット１自体の設置誤差が
あれば、位置センサ１１からこれら誤差を含んだ信号が
出力されてワークに対するロボット１の偏位を正確に検
出できなくなり、ロボット１を正確に位置補正できなく
なるので、該ロボット１の稼動に先立って上記ワークを
セットする位置にマスタワーク（図示せず）をセット
し、ロボット１を所定の作業位置に移動した後にロボッ
ト１の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆動軸の
規定量の動きによるロボット１のマスタワークに対する
偏位を上記位置センサ１１で検出し、この検出結果をコ
ントローラ２の補正演算部２３に入力し、該補正演算部
２３にてロボット１の各方向への単位偏位量に対する各
駆動軸の動作量を表す補正係数を行列マトリクスとして
演算し、これをメモリ２２内に記憶させておき、ロボッ
ト１の稼動時における位置補正に際しての各駆動軸の動
作量を位置センサ１１で検出される偏位に該メモリ２２
に記憶された補正係数を乗算して決定するようにした。
れたロボットを示し、コントローラ２のメモリ内に予め
記憶されたティーチングデータに従って該ロボット１を
所定の作業位置に移動させ組立作業を行わせるように構
成した。この場合、図外のワークの位置ずれ等により、
該ワークに対してロボット１が偏位して正確に作業を行
い得なくなることを防止するため、ロボット１に複数個
の位置センサ１１を搭載し、該位置センサ１１でワーク
に対するロボット１の偏位を検出し、ロボット１の駆動
部２１を介して位置補正を行うようにした。ここで、位
置センサ１１の取付誤差やロボット１自体の設置誤差が
あれば、位置センサ１１からこれら誤差を含んだ信号が
出力されてワークに対するロボット１の偏位を正確に検
出できなくなり、ロボット１を正確に位置補正できなく
なるので、該ロボット１の稼動に先立って上記ワークを
セットする位置にマスタワーク（図示せず）をセット
し、ロボット１を所定の作業位置に移動した後にロボッ
ト１の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆動軸の
規定量の動きによるロボット１のマスタワークに対する
偏位を上記位置センサ１１で検出し、この検出結果をコ
ントローラ２の補正演算部２３に入力し、該補正演算部
２３にてロボット１の各方向への単位偏位量に対する各
駆動軸の動作量を表す補正係数を行列マトリクスとして
演算し、これをメモリ２２内に記憶させておき、ロボッ
ト１の稼動時における位置補正に際しての各駆動軸の動
作量を位置センサ１１で検出される偏位に該メモリ２２
に記憶された補正係数を乗算して決定するようにした。
【００１０】次に、上記補正係数を求める方法の一例を
以下の（１）式乃至（７）式を用いて示す。尚、以下の
説明において、Ａは補正係数を示し、Ｓは各位置センサ
１１により検出されるロボット１の各方向の偏位を示
し、Ｍはロボット１の各駆動軸の動作量を示し、Ａ・Ｓ
・Ｍ共に行列マトリクスで示されている。
以下の（１）式乃至（７）式を用いて示す。尚、以下の
説明において、Ａは補正係数を示し、Ｓは各位置センサ
１１により検出されるロボット１の各方向の偏位を示
し、Ｍはロボット１の各駆動軸の動作量を示し、Ａ・Ｓ
・Ｍ共に行列マトリクスで示されている。
【００１１】仮にＡが既に設定されているならば（１）
式に示すようにＭはＡにＳを乗算することにより求めら
れる。ここでＳを（２）式に示すようにＱＲ分解し、
（１）式に代入すると（３）式に示す関係式が得られ
る。尚、ＰはＱＲ分解を実施する途中で行うピボット変
換を示す。そしてこの（３）式の両辺に（４）式に示す
項を右側から掛けると（５）式が得られる。ここで、Ａ
の最小二乗法により求められる補正係数マトリクスＡ”
は（６）式で表され、（５）式からＡ”は（７）式で示
され、結局、（１）式のＡは該Ａ”として上記ＭとＳと
から求められる。
式に示すようにＭはＡにＳを乗算することにより求めら
れる。ここでＳを（２）式に示すようにＱＲ分解し、
（１）式に代入すると（３）式に示す関係式が得られ
る。尚、ＰはＱＲ分解を実施する途中で行うピボット変
換を示す。そしてこの（３）式の両辺に（４）式に示す
項を右側から掛けると（５）式が得られる。ここで、Ａ
の最小二乗法により求められる補正係数マトリクスＡ”
は（６）式で表され、（５）式からＡ”は（７）式で示
され、結局、（１）式のＡは該Ａ”として上記ＭとＳと
から求められる。
【００１２】
【数１】
【００１３】次に、図２を参照して、自動車の車体組立
ラインにおけるフロントガラス取付作業を行う場合につ
いて説明する。３はフロントガラス３１が取り付けられ
る車体と同一形状のマスタワーク（実際の車体であって
もよい）を示す。該フロントガラス３１はロボットの取
付アーム４に吸着保持されており、フロントガラス取付
面３２と平行になるよう車長方向に対して角度θ傾けら
れている。そして、該取付アーム４のマスタワーク３に
対する偏差を検出する図外の位置センサは該取付アーム
４に搭載されている。該取付アーム４は車幅方向に長手
のＸ軸と、車長方向に長手のＹ軸と、上下方向に長手の
Ｚ軸とを基準にして位置制御される。尚、フロントガラ
ス３１をマスタワーク３に対して位置決めする際に、マ
スタワーク３とフロントガラス３１との距離が変化する
と位置センサの測定値に誤差が生じたり、あるいは測定
不能になる場合があるので、上記Ｙ軸及びＺ軸を、Ｘ軸
を中心にしてθ回転させる座標変換を行い、該座標変換
後のＸ′軸・Ｙ′軸・Ｚ′軸を基準にして取付アーム４
の補正を行うようにした。すると、Ｚ′軸に対してＺ′
＝０という拘束条件を付加することによりＸ′軸及び
Ｙ′軸についてのパラメータ変更のみで補正を行うこと
ができる。尚、該Ｘ′軸・Ｙ′軸・Ｚ′軸とＸ軸・Ｙ軸
・Ｚ軸とは以下に示す関係になる。
ラインにおけるフロントガラス取付作業を行う場合につ
いて説明する。３はフロントガラス３１が取り付けられ
る車体と同一形状のマスタワーク（実際の車体であって
もよい）を示す。該フロントガラス３１はロボットの取
付アーム４に吸着保持されており、フロントガラス取付
面３２と平行になるよう車長方向に対して角度θ傾けら
れている。そして、該取付アーム４のマスタワーク３に
対する偏差を検出する図外の位置センサは該取付アーム
４に搭載されている。該取付アーム４は車幅方向に長手
のＸ軸と、車長方向に長手のＹ軸と、上下方向に長手の
Ｚ軸とを基準にして位置制御される。尚、フロントガラ
ス３１をマスタワーク３に対して位置決めする際に、マ
スタワーク３とフロントガラス３１との距離が変化する
と位置センサの測定値に誤差が生じたり、あるいは測定
不能になる場合があるので、上記Ｙ軸及びＺ軸を、Ｘ軸
を中心にしてθ回転させる座標変換を行い、該座標変換
後のＸ′軸・Ｙ′軸・Ｚ′軸を基準にして取付アーム４
の補正を行うようにした。すると、Ｚ′軸に対してＺ′
＝０という拘束条件を付加することによりＸ′軸及び
Ｙ′軸についてのパラメータ変更のみで補正を行うこと
ができる。尚、該Ｘ′軸・Ｙ′軸・Ｚ′軸とＸ軸・Ｙ軸
・Ｚ軸とは以下に示す関係になる。
【００１４】 Ｘ＝Ｘ′ ・・・（８） Ｙ＝ Ｙ′cosθ＋Ｚ′sinθ ・・・（９） Ｚ＝ −Ｙ′sinθ＋Ｚ′cosθ ・・・（１０） この座標変換を行う行列マトリクスをＢとし、座標変換
後の座標系における動作量の行列マトリクスをＭ′とす
ると、 ＢＭ′＝Ｍ ・・・（１１） となり、拘束条件Ｚ′＝０を付加すると共に、該座標変
換後の座標系での補正係数マトリクスＡ”を求めると、 Ａ”Ｓ＝Ｍ′ ・・・（１２） となる。これを（１１）式に代入すると、 ＢＡ”Ｓ＝Ｍ ・・・（１３） なる関係式が得られる。
後の座標系における動作量の行列マトリクスをＭ′とす
ると、 ＢＭ′＝Ｍ ・・・（１１） となり、拘束条件Ｚ′＝０を付加すると共に、該座標変
換後の座標系での補正係数マトリクスＡ”を求めると、 Ａ”Ｓ＝Ｍ′ ・・・（１２） となる。これを（１１）式に代入すると、 ＢＡ”Ｓ＝Ｍ ・・・（１３） なる関係式が得られる。
【００１５】従って、該ＭによりＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸の各
駆動軸の動作量が求められる。
駆動軸の動作量が求められる。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、ロボッ
トの複数の駆動軸の合成動作方向の偏位を生じても、迅
速に位置補正を行うことができ、また、この位置補正を
行うための位置センサ等に取付誤差があっても、ロボッ
トの位置補正に該取付誤差に起因した狂いが生じず正確
に位置補正できる。
トの複数の駆動軸の合成動作方向の偏位を生じても、迅
速に位置補正を行うことができ、また、この位置補正を
行うための位置センサ等に取付誤差があっても、ロボッ
トの位置補正に該取付誤差に起因した狂いが生じず正確
に位置補正できる。
【図１】 本発明を実施するための構成を示すブロック
図
図
【図２】 本発明の適用例の構成を示す図
１ ロボット ２ コントローラ ３ マスタワーク ４ 取付アーム １１ 位置センサ ２１ 駆動部 ２３ 補正演算部 ３１ フロントガラ
ス
ス
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボットをワークに対する所定の作業位
置に移動した後にロボットに搭載した位置センサにより
ワークに対するロボットの偏位を検出してロボットの位
置補正を行う方法において、該ロボットの稼動に先立っ
て上記ワークをセットする位置にマスタワークをセット
し、ロボットを上記所定の位置に移動した後にロボット
の各駆動軸を順に規定量だけ動かして、各駆動軸の規定
量の動きによるマスタワークに対するロボットの偏位を
上記位置センサで検出し、この検出結果に基づいてロボ
ットの各方向への単位偏位量に対する各駆動軸の動作量
を表す補正係数を行列マトリクスとして演算して記憶さ
せておき、ロボット稼動時の位置補正に際しての各駆動
軸の動作量を、位置センサで検出される偏位に上記補正
係数を乗算して決定するようにしたことを特徴とするロ
ボットの位置制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4163097A JPH06782A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | ロボットの位置制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4163097A JPH06782A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | ロボットの位置制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06782A true JPH06782A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15767127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4163097A Pending JPH06782A (ja) | 1992-06-22 | 1992-06-22 | ロボットの位置制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06782A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956606A (en) * | 1984-10-17 | 1990-09-11 | Mine Safety Appliances Company | Non-contact inductive distance measuring system with temperature compensation |
| DE10218198C1 (de) * | 2002-04-23 | 2003-12-18 | Prokon Technologie Gmbh & Co K | Laminator und Verfahren zum Herstellen eines Solarzellendachs eines Kraftfahrzeugs |
| JP2013035054A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Daihen Corp | 溶接ロボット制御装置 |
-
1992
- 1992-06-22 JP JP4163097A patent/JPH06782A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4956606A (en) * | 1984-10-17 | 1990-09-11 | Mine Safety Appliances Company | Non-contact inductive distance measuring system with temperature compensation |
| DE10218198C1 (de) * | 2002-04-23 | 2003-12-18 | Prokon Technologie Gmbh & Co K | Laminator und Verfahren zum Herstellen eines Solarzellendachs eines Kraftfahrzeugs |
| JP2013035054A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Daihen Corp | 溶接ロボット制御装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050524 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050928 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |