JPH1190868A - ロボット制御装置 - Google Patents
ロボット制御装置Info
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- JPH1190868A JPH1190868A JP27815197A JP27815197A JPH1190868A JP H1190868 A JPH1190868 A JP H1190868A JP 27815197 A JP27815197 A JP 27815197A JP 27815197 A JP27815197 A JP 27815197A JP H1190868 A JPH1190868 A JP H1190868A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】交換後のハンドの位置及び姿勢を容易に交換前
の状態に調整すること。 【解決手段】位置基準体S1,S2は,ハンドに設けられた工
具座標系のアプローチベクトルAに平行に設けられ,位置
基準体S1,S3はオリエントベクトルOに平行に設けられて
いる。位置検出装置20は, K0を原点とする固有のセンサ
座標系における基準体S1〜S3の位置(ベクトルT1〜T3)を
検出する。ベクトルT1〜T3からベクトルA,O及びノーマ
ルベクトルN(図略)が得られる。ベクトルA,O,N及びT1を
用いて,交換後のハンドの位置及び姿勢を示す4×4の位
置姿勢行列[K2]が得られる。この行列[K2]に変換行列
[C]を乗ずることによりワールド座標系での行列[Kw2]が
得られる。そして,[Kw2]を交換前のハンドの位置姿勢行
列[Kw1]に補正する補正行列[ΔK]を求め,[ΔK]を用いて
教示点及び補間点における位置姿勢行列を補正し, この
補正された位置姿勢行列に基づいてロボットの各軸の指
令回転角が求められる。
の状態に調整すること。 【解決手段】位置基準体S1,S2は,ハンドに設けられた工
具座標系のアプローチベクトルAに平行に設けられ,位置
基準体S1,S3はオリエントベクトルOに平行に設けられて
いる。位置検出装置20は, K0を原点とする固有のセンサ
座標系における基準体S1〜S3の位置(ベクトルT1〜T3)を
検出する。ベクトルT1〜T3からベクトルA,O及びノーマ
ルベクトルN(図略)が得られる。ベクトルA,O,N及びT1を
用いて,交換後のハンドの位置及び姿勢を示す4×4の位
置姿勢行列[K2]が得られる。この行列[K2]に変換行列
[C]を乗ずることによりワールド座標系での行列[Kw2]が
得られる。そして,[Kw2]を交換前のハンドの位置姿勢行
列[Kw1]に補正する補正行列[ΔK]を求め,[ΔK]を用いて
教示点及び補間点における位置姿勢行列を補正し, この
補正された位置姿勢行列に基づいてロボットの各軸の指
令回転角が求められる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンド交換後にお
けるハンドの位置及び姿勢のずれを交換前の状態に補正
するロボットの制御装置に関する。
けるハンドの位置及び姿勢のずれを交換前の状態に補正
するロボットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の軸を有するロボットにおい
て、ハンドの破壊などの理由によりハンドが使用に耐え
ない場合には、スペアのハンドに交換する必要がある。
このとき、交換後のハンドの位置及び姿勢に微小量の誤
差を生じるので、再度ティーチング作業を実施してい
た。
て、ハンドの破壊などの理由によりハンドが使用に耐え
ない場合には、スペアのハンドに交換する必要がある。
このとき、交換後のハンドの位置及び姿勢に微小量の誤
差を生じるので、再度ティーチング作業を実施してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ティー
チング作業は、オペレーティングボックスを用いてロボ
ットを実際に動作させて位置を教示するので、ハンドの
交換後に再度ティーチングを行うと、作業に多くの時間
を要し、作業効率がよくないという問題がある。又、テ
ィーチング作業時において操作にミスを生じると、ハン
ドが破壊したり、ロボットが作業者を巻き込んだりする
ことがあるので、再度のティーチング作業は極力実施し
ないことが望ましい。
チング作業は、オペレーティングボックスを用いてロボ
ットを実際に動作させて位置を教示するので、ハンドの
交換後に再度ティーチングを行うと、作業に多くの時間
を要し、作業効率がよくないという問題がある。又、テ
ィーチング作業時において操作にミスを生じると、ハン
ドが破壊したり、ロボットが作業者を巻き込んだりする
ことがあるので、再度のティーチング作業は極力実施し
ないことが望ましい。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ハンドの交換後においてハンドの位置及び姿勢を交
換前の状態に自動調整し、作業効率を向上させ、作業の
安全性を高めることである。
み、ハンドの交換後においてハンドの位置及び姿勢を交
換前の状態に自動調整し、作業効率を向上させ、作業の
安全性を高めることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の手段は、サーボモータによって
駆動される複数の軸を備えたロボットの制御装置におい
て、ロボットの手首部の所定位置の少なくとも３箇所に
設けられた位置基準体と、所定の座標系を基準として、
各位置基準体の各軸方向の位置を検出する位置検出手段
と、位置検出手段により検出された位置に基づいて、交
換前の手首部の位置及び姿勢と交換後の手首部の位置及
び姿勢との各偏差を求める偏差算出手段と、その偏差算
出手段により得られた手首部の位置及び姿勢の各偏差に
基づいて、交換後の手首部の位置及び姿勢を交換前の状
態に補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
めに、請求項１に記載の手段は、サーボモータによって
駆動される複数の軸を備えたロボットの制御装置におい
て、ロボットの手首部の所定位置の少なくとも３箇所に
設けられた位置基準体と、所定の座標系を基準として、
各位置基準体の各軸方向の位置を検出する位置検出手段
と、位置検出手段により検出された位置に基づいて、交
換前の手首部の位置及び姿勢と交換後の手首部の位置及
び姿勢との各偏差を求める偏差算出手段と、その偏差算
出手段により得られた手首部の位置及び姿勢の各偏差に
基づいて、交換後の手首部の位置及び姿勢を交換前の状
態に補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】請求項２に記載の手段は、位置基準体の１
つから他の２つの位置基準体に向かうそれぞれのベクト
ルが、手首部に設けられた工具座標系の２つの軸方向に
なるように、各位置基準体が手首部に設けられたことを
特徴とする。
つから他の２つの位置基準体に向かうそれぞれのベクト
ルが、手首部に設けられた工具座標系の２つの軸方向に
なるように、各位置基準体が手首部に設けられたことを
特徴とする。
【０００７】
【発明の作用及び効果】請求項１に記載の手段によれ
ば、偏差算出手段により得られた各偏差に基づいて、補
正手段により、交換後の手首部の位置及び姿勢を交換前
の状態に容易に調整できる。これにより、手首部の交換
後において、再度ティーチングを実施する必要がなく、
作業性が格段に向上する。
ば、偏差算出手段により得られた各偏差に基づいて、補
正手段により、交換後の手首部の位置及び姿勢を交換前
の状態に容易に調整できる。これにより、手首部の交換
後において、再度ティーチングを実施する必要がなく、
作業性が格段に向上する。
【０００８】請求項２に記載の手段によれば、１つの位
置基準体から他の２つへ向かうそれぞれのベクトルが、
工具座標系の２つの軸方向になるように設けられること
により、各位置基準体の位置から手首部の姿勢を容易に
検出できる。
置基準体から他の２つへ向かうそれぞれのベクトルが、
工具座標系の２つの軸方向になるように設けられること
により、各位置基準体の位置から手首部の姿勢を容易に
検出できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１は、本発明の具体的な実施例に
係わる６軸多関節ロボット１０の機構を示した機構図で
あり、図２は、ロボット１０の制御装置の電気的構成を
示した構成図である。ロボット１０をフロアに固定する
ベース１３が配設され、ベース１３上にはコラム１２が
固設されており、コラム１２はボディ１４を回転自在に
配設している。ボディ１４はアッパーアーム１５を回動
自在に軸支し、アッパーアーム１５はフォアアーム１６
を回動自在に軸支している。ボディ１４、アッパーアー
ム１５及びフォアアーム１６は、それぞれ、サーボモー
タＭ１、Ｍ２及びＭ３によって、１軸ａ、２軸ｂ及び３
軸ｃの回りに回転駆動される。各回転角は、エンコーダ
Ｅ１、Ｅ２及びＥ３によって検出される。フォアアーム
１６の先端部には、ツイストリスト１７が４軸ｄの回り
に回転可能に軸支され、ツイストリスト１７にはベンド
リスト９が５軸ｅの回りに回動自在に軸支されている。
ベンドリスト９には先端にフランジ１８ａを有するスイ
ベルリスト１８が６軸ｆの回りに回転可能に軸支されて
いる。４軸ｄ、５軸ｅ及び６軸ｆは、それぞれサーボモ
ータＭ４、Ｍ５及びＭ６によって駆動され、各回転角は
エンコーダＥ４、Ｅ５及びＥ６によって検出される。
基づいて説明する。図１は、本発明の具体的な実施例に
係わる６軸多関節ロボット１０の機構を示した機構図で
あり、図２は、ロボット１０の制御装置の電気的構成を
示した構成図である。ロボット１０をフロアに固定する
ベース１３が配設され、ベース１３上にはコラム１２が
固設されており、コラム１２はボディ１４を回転自在に
配設している。ボディ１４はアッパーアーム１５を回動
自在に軸支し、アッパーアーム１５はフォアアーム１６
を回動自在に軸支している。ボディ１４、アッパーアー
ム１５及びフォアアーム１６は、それぞれ、サーボモー
タＭ１、Ｍ２及びＭ３によって、１軸ａ、２軸ｂ及び３
軸ｃの回りに回転駆動される。各回転角は、エンコーダ
Ｅ１、Ｅ２及びＥ３によって検出される。フォアアーム
１６の先端部には、ツイストリスト１７が４軸ｄの回り
に回転可能に軸支され、ツイストリスト１７にはベンド
リスト９が５軸ｅの回りに回動自在に軸支されている。
ベンドリスト９には先端にフランジ１８ａを有するスイ
ベルリスト１８が６軸ｆの回りに回転可能に軸支されて
いる。４軸ｄ、５軸ｅ及び６軸ｆは、それぞれサーボモ
ータＭ４、Ｍ５及びＭ６によって駆動され、各回転角は
エンコーダＥ４、Ｅ５及びＥ６によって検出される。
【００１０】フランジ１８ａにはハンド１９が取付けら
れている。ハンド１９は、１対の把持爪１９ａ、１９ｂ
を有し、把持爪１９ａ、１９ｂ間の中間に工具座標系の
原点が設定され、この原点に対して３つの姿勢ベクトル
が設定されている。即ち、把持爪１９ａから把持爪１９
ｂに向かう方向にオリエントベクトルが設定され、この
オリエントベクトルに直交し、ワークに接近する方向に
アプローチベクトルが設定される。このアプローチベク
トルは６軸ｆ上になるように配設される。ノーマルベク
トルは、オリエントベクトルとアプローチベクトルの両
者に直交し、右手系を成す方向に設定されている。これ
より、ハンド１９に設けられる工具座標系の原点は、６
軸ｆ上に設定される。
れている。ハンド１９は、１対の把持爪１９ａ、１９ｂ
を有し、把持爪１９ａ、１９ｂ間の中間に工具座標系の
原点が設定され、この原点に対して３つの姿勢ベクトル
が設定されている。即ち、把持爪１９ａから把持爪１９
ｂに向かう方向にオリエントベクトルが設定され、この
オリエントベクトルに直交し、ワークに接近する方向に
アプローチベクトルが設定される。このアプローチベク
トルは６軸ｆ上になるように配設される。ノーマルベク
トルは、オリエントベクトルとアプローチベクトルの両
者に直交し、右手系を成す方向に設定されている。これ
より、ハンド１９に設けられる工具座標系の原点は、６
軸ｆ上に設定される。
【００１１】ハンド１９には、把持爪１９ａ、１９ｂの
それぞれの根本部で、オリエントベルトルに平行な直線
上の所定位置に位置基準体Ｓ１、Ｓ３が設けられてい
る。又、把持爪１９ａには、位置基準体Ｓ１を通り、ア
プローチベクトルに平行な直線上の所定位置に位置基準
体Ｓ２が設けられている。これら位置基準体Ｓ１〜Ｓ３
は蛍光体やＬＥＤなどの発光体から構成され、その位置
は、位置基準体Ｓ１〜Ｓ３を検出できるような、例えば
工場の天井、柱又は床のような固定の位置に設けられた
後述する位置検出装置によって計測される。把持爪１９
ａ、１９ｂの開閉動作は、工具駆動回路２３により制御
される。
それぞれの根本部で、オリエントベルトルに平行な直線
上の所定位置に位置基準体Ｓ１、Ｓ３が設けられてい
る。又、把持爪１９ａには、位置基準体Ｓ１を通り、ア
プローチベクトルに平行な直線上の所定位置に位置基準
体Ｓ２が設けられている。これら位置基準体Ｓ１〜Ｓ３
は蛍光体やＬＥＤなどの発光体から構成され、その位置
は、位置基準体Ｓ１〜Ｓ３を検出できるような、例えば
工場の天井、柱又は床のような固定の位置に設けられた
後述する位置検出装置によって計測される。把持爪１９
ａ、１９ｂの開閉動作は、工具駆動回路２３により制御
される。
【００１２】又、図２に示されるように、ＣＰＵ８０に
は、メモリ８１、１軸ａ〜６軸ｄに対応するサーボユニ
ット９１〜９６及びティーチングボックス７０などが接
続されている。サーボユニット９１〜９６は、それぞれ
サーボＣＰＵとメモリとを備えており、ＣＰＵ８０から
出力される指令回転角信号θ1 〜θ6 、重力トルク値Ｇ
f1〜Ｇf6、イナーシャ値ＪL1〜ＪL6等に基づいて、１軸
ａ〜６軸ｄの駆動に用いられるサーボモータＭ１〜Ｍ６
を制御する。各サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエ
ンコーダＥ１〜Ｅ６の出力α１〜α６は、ＣＰＵ８０及
びサーボユニット９１〜９６に入力され、ＣＰＵ８０に
よる各軸ａ〜ｆの重力トルク値及びイナーシャ値の演算
や、サーボユニット９１〜９６による位置フィードバッ
ク制御及び速度フィードバック制御等に用いられる。
は、メモリ８１、１軸ａ〜６軸ｄに対応するサーボユニ
ット９１〜９６及びティーチングボックス７０などが接
続されている。サーボユニット９１〜９６は、それぞれ
サーボＣＰＵとメモリとを備えており、ＣＰＵ８０から
出力される指令回転角信号θ1 〜θ6 、重力トルク値Ｇ
f1〜Ｇf6、イナーシャ値ＪL1〜ＪL6等に基づいて、１軸
ａ〜６軸ｄの駆動に用いられるサーボモータＭ１〜Ｍ６
を制御する。各サーボモータＭ１〜Ｍ６に連結されたエ
ンコーダＥ１〜Ｅ６の出力α１〜α６は、ＣＰＵ８０及
びサーボユニット９１〜９６に入力され、ＣＰＵ８０に
よる各軸ａ〜ｆの重力トルク値及びイナーシャ値の演算
や、サーボユニット９１〜９６による位置フィードバッ
ク制御及び速度フィードバック制御等に用いられる。
【００１３】メモリ８１は、ロボット１０の動作プログ
ラムや制御パラメータ等を記憶するプログラムエリア、
教示点等の加工に必要なデータを記憶する加工データエ
リア、エンコーダＥ１〜Ｅ６の出力α１〜α６等を記憶
する制御データエリア、ハンド１９の交換の前後におけ
る位置基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置等を記憶する補正データ
エリア等を備えている。ティーチングボックス７０は、
ロボット１０の教示作業や、動作プログラムを入力する
ために用いられ、動作プログラム、制御状態に応じた表
示内容及び指定された表示内容等を表示するディスプレ
イ７０ａと、ロボット１０に対する動作指令や、動作プ
ログラム等の入力を行うキーボード７０ｂとを備えてい
る。
ラムや制御パラメータ等を記憶するプログラムエリア、
教示点等の加工に必要なデータを記憶する加工データエ
リア、エンコーダＥ１〜Ｅ６の出力α１〜α６等を記憶
する制御データエリア、ハンド１９の交換の前後におけ
る位置基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置等を記憶する補正データ
エリア等を備えている。ティーチングボックス７０は、
ロボット１０の教示作業や、動作プログラムを入力する
ために用いられ、動作プログラム、制御状態に応じた表
示内容及び指定された表示内容等を表示するディスプレ
イ７０ａと、ロボット１０に対する動作指令や、動作プ
ログラム等の入力を行うキーボード７０ｂとを備えてい
る。
【００１４】次に、図３に基づいてサーボユニット９１
〜９６の処理内容を説明する。速度フィードフォワード
４０７は、位置ループ４０１の後の指令値に入力され、
重力トルクフィードフォワード４０５及び加速度トルク
フィードフォワード４０６は、速度ループ４０２の後の
指令値に入力される。その後には電流制限部４０３が設
けられており、電流制限部４０３で定められた電流指令
値は、アンプ部４０４に出力される。電流制限部４０３
は、重力トルクフィードフォワード４０５の出力するロ
ボット１０の各姿勢を維持するのに必要な各軸ａ〜ｆの
重力トルク値Ｇf1〜Ｇf6に対して、所定の電流値幅を考
慮して電流制限値を決定する。図３に示される機能はデ
ジタル処理により達成される。
〜９６の処理内容を説明する。速度フィードフォワード
４０７は、位置ループ４０１の後の指令値に入力され、
重力トルクフィードフォワード４０５及び加速度トルク
フィードフォワード４０６は、速度ループ４０２の後の
指令値に入力される。その後には電流制限部４０３が設
けられており、電流制限部４０３で定められた電流指令
値は、アンプ部４０４に出力される。電流制限部４０３
は、重力トルクフィードフォワード４０５の出力するロ
ボット１０の各姿勢を維持するのに必要な各軸ａ〜ｆの
重力トルク値Ｇf1〜Ｇf6に対して、所定の電流値幅を考
慮して電流制限値を決定する。図３に示される機能はデ
ジタル処理により達成される。
【００１５】以上の構成に基づいて制御装置の作用につ
いて以下に説明する。図４は、ロボット１０、位置基準
体Ｓ１〜Ｓ３及び位置検出装置（位置検出手段）２０の
位置関係を示した模式図である。基準体Ｓ１から基準体
Ｓ２に向かうアプローチベクトルＡは、６軸ｆに平行に
設けられている。基準体Ｓ１から基準体Ｓ３に向かうオ
リエントベクトルＯはアプローチベクトルＡに直交し、
把持爪１９ａから１９ｂに向かうように設けられてい
る。位置検出装置２０はステレオカメラなどを内蔵し、
K0を原点とする固有のセンサ座標系を有している。この
位置検出装置２０は、センサ座標系における位置基準体
Ｓ１〜Ｓ３の位置を検出し、それぞれベクトルＴ１〜Ｔ
３で表される。よって、（ベクトルＴ２−ベクトルＴ
１）によりベクトルＡが得られ、（ベクトルＴ３−ベク
トルＴ１）によりベクトルＯが得られる。又、ベクトル
Ａ及びＯが得られることにより、これらベクトルＡ、Ｏ
に直交し、右手系を成す方向のノーマルベクトルＮ（図
略）が一義的に決定される。これらベクトルＡ、Ｏ及び
Ｎがハンド１９の姿勢データを意味し、位置基準体Ｓ１
の位置ベクトルＴ１がハンド１９の位置データを意味す
る。これらを用いて、ハンド１９の位置及び姿勢を示す
４×４の位置姿勢行列〔Ｋ〕が式（１）より得られる。
いて以下に説明する。図４は、ロボット１０、位置基準
体Ｓ１〜Ｓ３及び位置検出装置（位置検出手段）２０の
位置関係を示した模式図である。基準体Ｓ１から基準体
Ｓ２に向かうアプローチベクトルＡは、６軸ｆに平行に
設けられている。基準体Ｓ１から基準体Ｓ３に向かうオ
リエントベクトルＯはアプローチベクトルＡに直交し、
把持爪１９ａから１９ｂに向かうように設けられてい
る。位置検出装置２０はステレオカメラなどを内蔵し、
K0を原点とする固有のセンサ座標系を有している。この
位置検出装置２０は、センサ座標系における位置基準体
Ｓ１〜Ｓ３の位置を検出し、それぞれベクトルＴ１〜Ｔ
３で表される。よって、（ベクトルＴ２−ベクトルＴ
１）によりベクトルＡが得られ、（ベクトルＴ３−ベク
トルＴ１）によりベクトルＯが得られる。又、ベクトル
Ａ及びＯが得られることにより、これらベクトルＡ、Ｏ
に直交し、右手系を成す方向のノーマルベクトルＮ（図
略）が一義的に決定される。これらベクトルＡ、Ｏ及び
Ｎがハンド１９の姿勢データを意味し、位置基準体Ｓ１
の位置ベクトルＴ１がハンド１９の位置データを意味す
る。これらを用いて、ハンド１９の位置及び姿勢を示す
４×４の位置姿勢行列〔Ｋ〕が式（１）より得られる。
【００１６】
【数１】
【００１７】式（１）において（Ｎsx，Ｎsy，Ｎsz）、
（Ｏsx，Ｏsy，Ｏsz）、（Ａsx，Ａsy，Ａsz）及び（Ｔ
１sx，Ｔ１sy，Ｔ１sz）は、それぞれセンサ座標系から
見たノーマルベクトルＮ、オリエントベクトルＯ、アプ
ローチベクトルＡ及び位置ベクトルＴ１の各成分であ
る。センサ座標系で示される位置姿勢行列〔Ｋ〕は、変
換行列〔Ｃ〕を乗ずることによりROを原点とするワール
ド座標系に変換可能である。
（Ｏsx，Ｏsy，Ｏsz）、（Ａsx，Ａsy，Ａsz）及び（Ｔ
１sx，Ｔ１sy，Ｔ１sz）は、それぞれセンサ座標系から
見たノーマルベクトルＮ、オリエントベクトルＯ、アプ
ローチベクトルＡ及び位置ベクトルＴ１の各成分であ
る。センサ座標系で示される位置姿勢行列〔Ｋ〕は、変
換行列〔Ｃ〕を乗ずることによりROを原点とするワール
ド座標系に変換可能である。
【００１８】次に、図５に示すフローチャートを用いて
ロボット１０の制御装置の作用について説明する。ロボ
ット１０の初期位置におけるハンド１９の交換前の位置
及び姿勢を示すワールド座標系での位置姿勢行列
〔Ｋw1〕は、予めメモリ８１の所定のエリアに記憶され
ている。何らかの理由により、ハンド１９が交換される
と、ロボット１０の初期位置の状態において、ハンド１
９に設けられた位置基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置が位置検出
装置２０により検出される（ステップ１００）。次に、
ステップ１００にて検出された基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置
に基づいて、交換後のハンド１９の位置及び姿勢を示す
位置姿勢行列〔Ｋ2 〕が算出される（ステップ１０
２）。次に、ステップ１０２で得られた行列〔Ｋ2 〕
を、式（２）を用いてワールド座標系に変換し、行列
〔Ｋw2〕を求める（ステップ１０４）。
ロボット１０の制御装置の作用について説明する。ロボ
ット１０の初期位置におけるハンド１９の交換前の位置
及び姿勢を示すワールド座標系での位置姿勢行列
〔Ｋw1〕は、予めメモリ８１の所定のエリアに記憶され
ている。何らかの理由により、ハンド１９が交換される
と、ロボット１０の初期位置の状態において、ハンド１
９に設けられた位置基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置が位置検出
装置２０により検出される（ステップ１００）。次に、
ステップ１００にて検出された基準体Ｓ１〜Ｓ３の位置
に基づいて、交換後のハンド１９の位置及び姿勢を示す
位置姿勢行列〔Ｋ2 〕が算出される（ステップ１０
２）。次に、ステップ１０２で得られた行列〔Ｋ2 〕
を、式（２）を用いてワールド座標系に変換し、行列
〔Ｋw2〕を求める（ステップ１０４）。
【００１９】
【数２】 〔Ｋw2〕＝〔Ｋ2 〕×〔Ｃ〕 ─（２）
【００２０】次に、行列〔Ｋw2〕を行列〔Ｋw1〕に補正
するための補正行列〔ΔＫ〕を、式（３）を用いて算出
する（ステップ１０６）。このステップ１０６における
処理が、請求項でいう偏差算出手段に相当する。
するための補正行列〔ΔＫ〕を、式（３）を用いて算出
する（ステップ１０６）。このステップ１０６における
処理が、請求項でいう偏差算出手段に相当する。
【００２１】
【数３】 〔Ｋw2〕×〔ΔＫ〕＝〔Ｋw1〕 ∴〔ΔＫ〕＝〔Ｋw2〕-1×〔Ｋw1〕 ─（３）
【００２２】次に、ステップ１０６で得られた補正行列
〔ΔＫ〕を用いて教示点及び補間点における位置姿勢行
列を補正する（ステップ１０８）。具体的には、教示点
及び補間点における位置姿勢行列に補正行列〔ΔＫ〕を
乗ずればよい。ステップ１０８における処理が請求項で
いう補正手段に相当する。このようにして補正された教
示点及び補間点の位置姿勢行列に基づいて、ロボット１
０の各軸ａ〜ｆの指令回転角が求められる（ステップ１
１０）。
〔ΔＫ〕を用いて教示点及び補間点における位置姿勢行
列を補正する（ステップ１０８）。具体的には、教示点
及び補間点における位置姿勢行列に補正行列〔ΔＫ〕を
乗ずればよい。ステップ１０８における処理が請求項で
いう補正手段に相当する。このようにして補正された教
示点及び補間点の位置姿勢行列に基づいて、ロボット１
０の各軸ａ〜ｆの指令回転角が求められる（ステップ１
１０）。
【００２３】上記処理により、交換後のハンド１９の位
置及び姿勢が交換前に比較してずれが生じても、その偏
差分が補正されるので、ハンド１９の制御を精度良く行
うことができる。これにより、ハンド１９の交換後にお
ける再ティーチングを行う必要がなく、作業効率を大幅
に向上させることができる。又、ハンド１９を交換した
後の復帰作業が簡易であるので、熟練者以外でも容易に
復帰作業を行うことができる。
置及び姿勢が交換前に比較してずれが生じても、その偏
差分が補正されるので、ハンド１９の制御を精度良く行
うことができる。これにより、ハンド１９の交換後にお
ける再ティーチングを行う必要がなく、作業効率を大幅
に向上させることができる。又、ハンド１９を交換した
後の復帰作業が簡易であるので、熟練者以外でも容易に
復帰作業を行うことができる。
【００２４】上記実施例では、交換後のハンド１９の位
置及び姿勢を交換前の位置及び姿勢に変換する補正行列
〔ΔＫ〕を、教示点及び補間点における位置姿勢行列に
乗じる構成としたが、これ以外の方法も可能である。例
えば、交換後のハンド１９の位置及び姿勢を交換前の位
置及び姿勢になるようにオフセットし、この状態で教示
点及び補間点における位置姿勢行列をそのまま用いる構
成としてもよい。
置及び姿勢を交換前の位置及び姿勢に変換する補正行列
〔ΔＫ〕を、教示点及び補間点における位置姿勢行列に
乗じる構成としたが、これ以外の方法も可能である。例
えば、交換後のハンド１９の位置及び姿勢を交換前の位
置及び姿勢になるようにオフセットし、この状態で教示
点及び補間点における位置姿勢行列をそのまま用いる構
成としてもよい。
【００２５】上記実施例では、ハンド１９に３つの位置
基準体Ｓ１〜Ｓ３を設けたが、位置基準体を４つ以上設
けてもよい。又、上記実施例では、位置基準体Ｓ１から
Ｓ２に向かうベクトルが工具座標系のアプローチベクト
ルと平行になるように、且つ位置基準体Ｓ１からＳ３に
向かうベクトルがオリエントベクトルに平行になるよう
に設けたが、位置基準体はこれ以外の位置関係に設けて
もよい。又、上記実施例では、ハンド１９に発光体を設
け、光学的にハンド１９の位置及び姿勢を検出する構成
としたが、ハンド１９の位置及び姿勢を検出できるもの
であればよい。例えば、ハンド１９の位置及び姿勢をGP
S(Global Positioning System)を用いて検出するように
してもよい。この場合、GPS をティーチングボックスに
内蔵させると一体型となり、操作性を向上できる。
基準体Ｓ１〜Ｓ３を設けたが、位置基準体を４つ以上設
けてもよい。又、上記実施例では、位置基準体Ｓ１から
Ｓ２に向かうベクトルが工具座標系のアプローチベクト
ルと平行になるように、且つ位置基準体Ｓ１からＳ３に
向かうベクトルがオリエントベクトルに平行になるよう
に設けたが、位置基準体はこれ以外の位置関係に設けて
もよい。又、上記実施例では、ハンド１９に発光体を設
け、光学的にハンド１９の位置及び姿勢を検出する構成
としたが、ハンド１９の位置及び姿勢を検出できるもの
であればよい。例えば、ハンド１９の位置及び姿勢をGP
S(Global Positioning System)を用いて検出するように
してもよい。この場合、GPS をティーチングボックスに
内蔵させると一体型となり、操作性を向上できる。
【００２６】上記に示されるように、本発明によれば、
ハンドに設けられた位置基準体の位置を検出することに
より、ハンド交換後のハンドの位置及び姿勢を検出し、
交換前の位置及び姿勢との偏差を求めて、ハンドの位置
及び姿勢を容易に交換前の状態に補正することができ
る。
ハンドに設けられた位置基準体の位置を検出することに
より、ハンド交換後のハンドの位置及び姿勢を検出し、
交換前の位置及び姿勢との偏差を求めて、ハンドの位置
及び姿勢を容易に交換前の状態に補正することができ
る。
【図１】本発明の具体的な実施例に係わる６軸多関節ロ
ボットの構成を示した模式図。
ボットの構成を示した模式図。
【図２】本発明の具体的な実施例に係わるロボットの制
御装置の構成を示した模式図。
御装置の構成を示した模式図。
【図３】本発明の具体的な実施例に係わるサーボユニッ
トの処理を示したブロック図。
トの処理を示したブロック図。
【図４】本発明の具体的な実施例に係わるロボット、位
置基準体及び位置検出装置の位置関係を示した模式図。
置基準体及び位置検出装置の位置関係を示した模式図。
【図５】本発明の具体的な実施例に係わるロボット制御
装置の処理手順を示したフローチャート。
装置の処理手順を示したフローチャート。
１０ ロボット １９ ハンド ２０ 位置検出装置 ７０ ティーチングボックス ８０ ＣＰＵ ８１ メモリ ９１〜９６ サーボユニット ａ〜ｆ １軸〜６軸 Ｓ１〜Ｓ３ 位置基準体
Claims (2)
- 【請求項１】 サーボモータによって駆動される複数の
軸を備えたロボットの制御装置において、 前記ロボットの手首部の所定位置の少なくとも３箇所に
設けられた位置基準体と、 所定の座標系を基準として、前記各位置基準体の位置を
検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段により検出された前記位置に基づい
て、交換前の前記手首部の位置及び姿勢と交換後の前記
手首部の位置及び姿勢との各偏差を求める偏差算出手段
と、 前記偏差算出手段により得られた前記手首部の位置及び
姿勢の各偏差に基づいて、前記交換後の手首部の位置及
び姿勢を交換前の状態に補正する補正手段とを備えたこ
とを特徴とするロボット制御装置。 - 【請求項２】 前記位置基準体の１つから他の２つの前
記位置基準体へ向かうそれぞれのベクトルが、前記手首
部に設けられた工具座標系の２つの軸方向になるよう
に、前記各位置基準体が前記手首部に設けられたことを
特徴とする請求項１に記載のロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815197A JPH1190868A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | ロボット制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27815197A JPH1190868A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | ロボット制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190868A true JPH1190868A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17593307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27815197A Pending JPH1190868A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | ロボット制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190868A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980054432A (ko) * | 1996-12-27 | 1998-09-25 | 이종수 | 월드좌표계에 대한 산업용 로봇좌표계의 정의 장치 및 그 방법 |
| JP2010079471A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Nippon Shoryoku Kikai Kk | ロボットシステム |
| JP2013010149A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Denso Wave Inc | ６軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
| JP2013039643A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Denso Wave Inc | ６軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
| JP2014518775A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-07 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | ツールの動作を制御するのに使用されるフレームの位置及び向きの推定 |
| CN107511830A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-26 | 天津大学 | 一种五自由度混联机器人控制器参数自适应调整实现方法 |
| JP2020168669A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | ファナック株式会社 | ロボットを制御するための機構誤差パラメータを較正する較正装置 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP27815197A patent/JPH1190868A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980054432A (ko) * | 1996-12-27 | 1998-09-25 | 이종수 | 월드좌표계에 대한 산업용 로봇좌표계의 정의 장치 및 그 방법 |
| JP2010079471A (ja) * | 2008-09-25 | 2010-04-08 | Nippon Shoryoku Kikai Kk | ロボットシステム |
| US11284952B2 (en) | 2011-05-13 | 2022-03-29 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Estimation of a position and orientation of a frame used in controlling movement of a tool |
| JP2014518775A (ja) * | 2011-05-13 | 2014-08-07 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | ツールの動作を制御するのに使用されるフレームの位置及び向きの推定 |
| US9827057B2 (en) | 2011-05-13 | 2017-11-28 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Estimation of a position and orientation of a frame used in controlling movement of a tool |
| US10582974B2 (en) | 2011-05-13 | 2020-03-10 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Estimation of a position and orientation of a frame used in controlling movement of a tool |
| US11801100B2 (en) | 2011-05-13 | 2023-10-31 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Estimation of a position and orientation of a frame used in controlling movement of a tool |
| JP2013010149A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Denso Wave Inc | ６軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
| JP2013039643A (ja) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Denso Wave Inc | ６軸ロボットの軸間オフセット検出方法 |
| CN107511830A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-26 | 天津大学 | 一种五自由度混联机器人控制器参数自适应调整实现方法 |
| CN107511830B (zh) * | 2017-09-22 | 2020-06-19 | 天津大学 | 一种五自由度混联机器人控制器参数自适应调整实现方法 |
| JP2020168669A (ja) * | 2019-04-01 | 2020-10-15 | ファナック株式会社 | ロボットを制御するための機構誤差パラメータを較正する較正装置 |
| US11712806B2 (en) | 2019-04-01 | 2023-08-01 | Fanuc Corporation | Calibration apparatus for calibrating mechanism error parameter for controlling robot |
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|---|---|---|---|
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