JPS59139408A - Teaching system of robot - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To resolve the trouble of complication of teaching, by picking up effective signals in communication of signals between a master side and a slave side to generate a program automatically while a master/slave manipulator is operated. CONSTITUTION:Until the program is completed, a changeover switch 4 is set to the (a) side, and the manipulator is operated as a master/slave 10. In this operation, the output of a potentiometer 12 and the output of a torque detector 51 are subjected to a prescribed calculation through an input device 51 by a computer 52, and the position where said outputs are changed greatly is grasped as a change point of switching of work contents, and thus, the program is automatically generated. The result is inputted to a servo amplifier 32 through an output device 53 and a changeover switch 54. An operation panel 55, a television camera 56, and a recognizing device 57 are connected to said input device 51, and the input using them is possible.

Description

【発明の詳細な説明】 ロボットによる作業も徐々にではあるが複雑化している
。いわゆるポイント・ツウ・ポイント、即ちある位置で
物を掴み、別の位置まで行った後、物をはなしたり、コ
ンティニュアスバス、即ち決められた位置から決められ
た位置まで直線や円弧で走行するという用途ばかりでな
く、対象物のある位置をテレビカメラと認識装置で測定
し、ロボットがその位置まで行って対象物を取上げる等
のセンサに対応した高級なロボットが見られるようにな
った。この発明はこのような高級ロボットに作業内容を
教示する手段に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Work performed by robots is also gradually becoming more complex. So-called point-to-point buses, in which you grab an object at one location, move to another location, and then let go, or continuous buses, which travel in a straight line or arc from one fixed point to another. In addition to this application, we are now seeing high-grade robots that are compatible with sensors, such as measuring the location of an object with a television camera and recognition device, and having the robot go to that location and pick up the object. The present invention relates to means for teaching such high-grade robots the content of work.

ロボットが一柚類の作業を行なう場合においてはその教
示はいたって容易である。即ちある位置からある位置に
移動するようなときには、ロボットを手動モードにして
おき、操作箱のＪＯＤ押ボタボタンスイッチンチングと
か寸勤スイッチとも呼ばれる）により四ボットをゆっく
り移動させ、予定位置に移動を完了したところで教示の
押ボタンを押すことにより位置を教えることで完了でき
る。When a robot performs simple tasks, teaching it is quite easy. In other words, when moving from one position to another, the robot is set to manual mode, and the four bots are moved slowly using the JOD pushbutton switching (also known as a shortcut switch) on the control box to move to the planned position. When the position is completed, the position can be taught by pressing the teach button.

しかし二種以上の作業が複合するなど複雑になるに従い
、教示することが幾何級数的に困難になってきて、通常
はコンピュータのプログラム記述に似たロボット言語に
よる記述によりその複雑さを克服しなければならなかっ
た。ここで、センサを利用したロボットの内では比較的
簡単な例を二つ説明する。However, as tasks become more complex, such as by combining two or more types of tasks, teaching becomes exponentially more difficult, and this complexity must be overcome by writing in a robot language similar to computer programming. I had to. Here, two relatively simple examples of robots using sensors will be explained.

従来例１ テレビカメラにより対象物の位置を測定しその対象物を
ロボットにより取上げ、第１図のように取付台の三角形
の穴に挿入するものとする。穴位置と向きが不正確なた
めにテレビカメラにより測定することが必要な場合につ
いて説明する。最初にロボットが知るべき情報は次のも
のである。Conventional Example 1 The position of an object is measured by a television camera, the object is picked up by a robot, and is inserted into a triangular hole in a mounting base as shown in FIG. A case will be explained in which it is necessary to measure with a television camera because the hole position and orientation are inaccurate. The first information the robot needs to know is:

１）ロボットがグリッパにより対象物の部品を掴むとき
の指が指示する部品の位置を決める。例えば第２図のよ
うな形状の部品を第８図のようにグリッパで掴み上げる
とすれは、部品のＡ面とＢ面（第２図、第３図中に斜線
で示した部分）を定餞しておく必要がある。またそれら
の位置を測定することが必要である。1) Determine the position of the part indicated by the fingers when the robot grips the part of the object using the gripper. For example, if you pick up a part with the shape shown in Figure 2 with a gripper as shown in Figure 8, you will need to define the A and B sides of the part (the shaded areas in Figures 2 and 3). It needs to be warmed up. It is also necessary to measure their positions.

１１）同じく部品を取付ける側、即ち第１図の取付台（
１）には８角形の穴がおいており、部品の３角形の部分
を取付台にさし込むものとするとき穴の位置と向き、そ
してこれに対し部品をどの向きに取付けるべきかという
ことが前もって決められていることが必要である。11) Similarly, the side where the parts are installed, that is, the mounting base shown in Figure 1 (
1) has an octagonal hole, and when inserting the triangular part of the part into the mounting base, the position and direction of the hole, and in which direction the part should be installed relative to this, must be determined in advance. It needs to be determined.

１１１）穴に部品を挿入したときの終了条件。111) Termination condition when a part is inserted into a hole.

以上のような情報はテレビカメラ認識装置において、先
ず部品の中心位置、長軸の傾き（中心からグリッパが掴
むべき方向）が測定され、それがロボットフントローラ
に伝達される。ロボットは先ずグリッパの方向を部品の
長軸に一剥する角度であり、部品中心（第８図のけ））
から一定の距離χ（第８図中のχ）ｌｖれたところがグ
リッパの先端になるようにグリッパを移動させた後でグ
リッパを掴んでロボットが保持する。The above information is first measured by the TV camera recognition device, such as the center position of the part and the inclination of the long axis (the direction in which the gripper should grip from the center), and then transmitted to the robot hunt roller. First, the direction of the robot's gripper is at an angle to the long axis of the part, and the center of the part (Figure 8))
After moving the gripper so that the tip of the gripper is a certain distance χ (χ in FIG. 8) lv from the gripper, the robot grasps the gripper and holds it.

一方取付台の方もテレビカメラ詔隷装置において穴の位
置と三角形の穴の向きを測定し、結果をロボットコント
ローラに伝達する。ロボットコントローラは穴位置と向
きの情報から、部品の下端が穴のすぐ上に位置するため
に必要なロボットのグリッパの位置を計算し、上述にお
いて部品を保持したグリッパを移動させる。次にグリッ
パを垂直に下げることにより部品の取付けは完了したこ
とになる。On the other hand, the position of the hole and the orientation of the triangular hole on the mounting base are measured using a television camera control device, and the results are transmitted to the robot controller. From the hole position and orientation information, the robot controller calculates the position of the robot's gripper necessary for the lower end of the part to be located directly above the hole, and moves the gripper holding the part as described above. The installation of the component is then completed by lowering the gripper vertically.

以上の作業をロボット言語により記述すると第１表のよ
うになる。The above operations can be described in robot language as shown in Table 1.

第１表 １、カメラＡ測定 ２、グリッパの方向は１の結果を方位角とし、仰角なし
、高さは机上よりｚ＋５ｍｍｏ　グリッパの先端位置は
１の結果からグリッパの方向にχはなれたところまでグ
リッパを移動させる。Table 1 1, camera A measurement 2, the direction of the gripper is the azimuth angle based on the result of 1, no elevation angle, the height is z + 5 mm from the tabletop, the gripper tip position is from the result of 1 to a point χ away from the gripper direction move.

８、グリッパをＺ＋２だけ下番フる。8. Lower the gripper by Z+2.

４、グリッパを掴む。4. Grab the gripper.

５、カメラＢ測定 ６、グリッパを５の測定結果の位置の直上に移動させる
。ただしグリッパの先端は取付台上Ｗ＋２關であり、グ
リッパの方向は５で測定した三角形の穴の第２の長さの
辺がグリッパの辺と同じ方向になるようにする。5. Camera B measurement 6. Move the gripper directly above the position of the measurement result in 5. However, the tip of the gripper is at W+2 degrees above the mounting base, and the direction of the gripper is such that the side of the second length of the triangular hole measured in step 5 is in the same direction as the side of the gripper.

７、グリッパをＷｍおろす。7. Lower the gripper Wm.

８、ゆっくりおろし続け、グリッパに下から上に向いた
反力が１００９感知されたら停止する。１〜３聰以内に
反力が検出されなかったら異常なので、ブザーを鳴らし
現状を保持する。8. Continue to lower it slowly, and stop when the gripper senses a reaction force directed from the bottom to the top. If no reaction force is detected within 1 to 3 seconds, it is abnormal, so the buzzer sounds and the current status is maintained.

９グリツパを開き、グリッパを上にＷ　＋’１０　ｎｍ
上げる。9 Open the gripper and place the gripper on top W +'10 nm
increase.

１０、ホームポジションに待避し作業を終る。10. Evacuate to the home position and finish the work.

なお以上は内容を明確にするためロボット語を日本語風
に記しており、現実とかなり相違があるが、説明する内
容に関しては間違いはない。上記Ｗ、Ｚ、Ｘは第２図、
第８図中の部品の寸法である。In order to make the content clearer, the robot language is written in Japanese style, and although it is quite different from reality, there is no mistake in terms of the content being explained. The above W, Z, and X are shown in Figure 2,
These are the dimensions of the parts in Figure 8.

以上の説明の内、テレビカメラによる画像認識装置から
の出力について簡単に記しているが、認識装置を連用す
るためには装置側には装置内部に却雑に記述された認識
装置の運用プログラムがあるかこねについては説明を省
略する。（認識装置内部の記述プログラムは認識対象物
が変わるたびに記述しなければならないもので、ＲＯＢ
ＯＴＩＯＳＹＳＴＫＭ社のゞＡＵＴＯＶＩＳ工ｏＮｅ’
（東京エレクトロン社取扱）には’　ＲＡ工Ｌしなる専
用言語が用意されている。）即ち画像認識装置の連用プ
ログラムを含めると、上述したロボット作業プログラム
は、一層複雑になることが理解される。The above explanation briefly describes the output from the image recognition device using a television camera, but in order to use the recognition device repeatedly, the recognition device operation program that is roughly written inside the device is required on the device side. I will omit the explanation of the arakakone. (The description program inside the recognition device must be written every time the recognition target changes, and the ROB
OTIOSYSTKM's AUTOVIS
(handled by Tokyo Electron) has a dedicated language called 'RA Engineering L'. ) That is, it is understood that the above-mentioned robot work program becomes even more complex if a continuous program for the image recognition device is included.

従来例２ 挿入する取付台の三角のへ位情が正確に再現されないに
もかかわらす、従来例１のテレビカメラ認識装置Ｂを利
用しない場合について説明してみよう。第４図に示すよ
うにグリッパ部品を掴んだ後、対象物の挿入部分の三角
柱部分のいずれかの角が下になり、長軸が４５°の角度
になるようにして挿入部の三角柱の最も下の角ａυが存
在すると予想される三角穴の中央に降す。三角柱下端が
取付台上面より約１郡下でよい。ここでもしも上向きの
反力がみられれは、穴からかなり外れた訳であり、左右
、前後にゆっくり移動させ反力がなくなるところをさが
す。この反力がなくなるということは部品が穴に落ち込
んだということである。Conventional Example 2 Let us explain a case in which the television camera recognition device B of Conventional Example 1 is not used, even though the triangular position of the mount to be inserted is not accurately reproduced. As shown in Fig. 4, after gripping the gripper part, hold it so that one of the corners of the triangular prism part of the insertion part of the object is facing down and the long axis is at an angle of 45°. Place it in the center of the triangular hole where the lower angle aυ is expected to exist. The lower end of the triangular prism should be approximately one angle lower than the top surface of the mount. If you see an upward reaction force at this point, it means that you have come far out of the hole, and move slowly left and right, front and back, and look for the point where the reaction force disappears. The disappearance of this reaction force means that the part has fallen into the hole.

三角柱の下端が三角穴の中にある状態でゆっくりＸ方向
に水平に移動させる。これを繰返しＸ。With the bottom end of the triangular prism inside the triangular hole, slowly move it horizontally in the X direction. Repeat this X.

Ｙ方向ともに反力が検出されるようになった後、対象物
の長軸を４５°方向に傾けていたものを、三角柱の下端
の位置を三角穴の一端に接触させたままで長軸が垂直に
なるまで（ロ）転させる。この間に三角柱の角度が三角
穴の角度と一致しないことにより三角柱のある辺または
角が三角穴に入らないで下から上に向かう反力が発生し
たら、垂直にするたｖ＞　１７）’　１ｇ１転を中止し
長軸を軸として時計方向または反時計方向にゆっくり回
転させ、上向きの反力がなくなるところで且つ回転に対
して回転反力が発生しない位置で止める。この（ロ）転
により、最初に三角柱下端に発生していた水平方向の反
力がなくなっていたり、あるいは強くなっていたら、Ｘ
方向、Ｙ方向の移動を行ない、一定の反力が残るように
する。長軸が垂直になるための回転を再開し、垂直にな
るまでに下から上向きの反力が発生しなければよく、も
し発生したら上述のような調整を繰返す。垂直になった
後で、グリッパごと下げることにより、三角柱部分が完
全に押入される。上述の関係をロボット言語で日本語風
に記述したものが第２表である。After reaction forces were detected in both the Y direction, the long axis of the object was tilted at 45°, and the long axis was changed to vertical while keeping the lower end of the triangular prism in contact with one end of the triangular hole. Rotate until (b). During this time, if the angle of the triangular prism does not match the angle of the triangular hole, and a side or corner of the triangular prism does not fit into the triangular hole and a reaction force is generated from the bottom to the top, in order to make it vertical, v >17)' 1 g 1 turn Stop the rotation, rotate slowly clockwise or counterclockwise about the long axis, and stop at a position where the upward reaction force disappears and no rotation reaction force is generated against the rotation. Due to this (b) rotation, if the horizontal reaction force that was initially generated at the bottom of the triangular prism disappears or becomes stronger, then
direction and Y direction so that a constant reaction force remains. Restart the rotation to make the long axis vertical, and if no upward reaction force occurs from below until it becomes vertical, repeat the adjustment as described above. After it becomes vertical, the triangular prism part is completely pushed in by lowering the gripper. Table 2 describes the above relationships in the robot language in a Japanese style.

第２表 １乃至４　第１表と同一につき省略する。Table 2 1 to 4 Same as Table 1, so omitted.

５、（三角穴の中央位置と予想されるン位置で取付台の
表面から５熊上方の位置に挿入対象物の長軸がＸ方向に
４５°傾斜させ、第２図の上面図ピ）が手前（−Ｘの方
向）に向き三角柱の最下端の角が来るように移動させる
。5. (The long axis of the object to be inserted is inclined 45 degrees in the Move it toward you (in the -X direction) so that the lowest corner of the triangular prism is at the front.

６．６朋下に移動させる。このとき上向き反力が観察さ
れなければ第８項に行く。6.6 Move to Tomoko. At this time, if no upward reaction force is observed, go to item 8.

７、上向き反力が観察されたら、Ｘ方向、Ｙ方向に順に
±１０ミずつ移動きせる。移動中に反力がなくなれば第
８項に行く。7. When an upward reaction force is observed, move in the X direction and then the Y direction by ±10 mm. If the reaction force disappears during movement, go to item 8.

８、　Ｘ方向にゆっくりと移動させ、反力が発生したら
停止させる。8. Move slowly in the X direction and stop when a reaction force is generated.

９、　Ｙ方向にゆっくりと移動させ、反力が発生したら
停止させる。9. Move slowly in the Y direction and stop when a reaction force is generated.

１０、第８項、第９項の作業を繰返し、Ｘ方向、Ｙ方向
ともに反力が発生したら第１１項に行く。10. Repeat steps 8 and 9, and if reaction forces occur in both the X and Y directions, proceed to step 11.

１１、三角柱の最下端の角を中心として挿入対象物の長
軸が垂直になるよう回転させる。下から上に対する反力
が発生したら−！転を中止し一第１２項の作業を行なう
。長軸が垂直になったら第１８項に行く。11. Rotate the object to be inserted about the bottom corner of the triangular prism so that its long axis is vertical. If a reaction force occurs from the bottom to the top -! Stop the rotation and perform the work described in Section 12. When the long axis is vertical, go to Section 18.

１２ゆっくりと長軸を中心に時計方向に２°、つづいて
反時計方向に２°回転させ、その間に回転方向の反力が
最も小さくなり且つ下から上に向かう反力がなくなると
ころで回転を中止させる。第８項乃至第１０項の作業を
行なった後、第１１項の作業に戻る。12 Slowly rotate 2 degrees clockwise around the long axis, then 2 degrees counterclockwise, and stop rotating when the reaction force in the direction of rotation becomes the smallest and the reaction force from bottom to top disappears. let After performing the operations in Sections 8 to 10, return to the operation in Section 11.

１８、垂直になった後は纂１表の第７項以下と同様なの
で省略する。18. After becoming vertical, it is the same as Section 7 onwards in Table 1, so it will be omitted.

これらの内、挿入対象物の形状寸法や名称、相対位置、
そして反力を検出するセンサの位置と反力の方向につい
ての関係等については前もって定義してａ’−るものと
する。Among these, the shape, size, name, relative position of the inserted object,
It is assumed that the relationship between the position of the sensor that detects the reaction force and the direction of the reaction force is defined in advance.

ところで従来例は上述した２例から明らかな如く、かな
り初雛なプログラムになっている。その上に対象物の（
ロ）転に伴うグリッパ位置の変化等の計算などは、上記
第１表、第２表には直接表われないが、かなり複雑なも
のとなっている。さらに、このようなプログラムや形状
寸法をコンピュータに入力する過程においてキーボード
の操作ミス等による入力ミス？、プログラムや定義にお
けるアルゴリズム等の判断ミスが発生する可能性がある
。By the way, as is clear from the two examples mentioned above, the conventional example is a fairly primitive program. The object (
(b) Calculations for changes in gripper position due to rotation, etc. are not directly shown in Tables 1 and 2 above, but are quite complex. Furthermore, in the process of inputting such programs and shapes and dimensions into the computer, are there input errors due to keyboard operation errors? , errors in judgment of algorithms, etc. in programs and definitions may occur.

これらのミスはロボットの試運転を通してデパックをし
なければならない大変煩雑な問題であり、その結果によ
り一つのロボット運用プログラムを作るためには非常に
長い時間と緊張を必要とした。These mistakes were very complicated problems that had to be resolved through robot test runs, and as a result, it took a lot of time and effort to create a single robot operation program.

ロボットの運用プログラムを作るためには上述のような
面倒な手順をふまなければならないのが現状であり、こ
の煩雑さは最近のセンサ情報を制御に反影させようとす
る知能ロボットが増加するに従い増加している。そして
この煩雑さは、一般の工場の作業者では知能ロボットが
運用できないまでになっている。本発明はこの煩雑さを
解消することを目的とするもので、ロボットの連用プロ
グラムをロボット言語等で記述して作るというのではな
く、現場作業者が従来から行なっていた熟練作業を言語
表現を経ずそのままロボットに移植しようとするもので
ある。より具体的に言えば、熟練作業者がマスタースレ
ーブマニプレータ（いわゆるマジックハンド）を操作し
て作業を行なう間に、その作業中に行なわれるマスター
側とスレーブ側の信号のやりとりの内から有効な信号を
ひろい出してロボット運用プログラムを自動的にまたは
半自動的に作製し、最終的にはマスター側を切り離して
スレーブ側マニプレータのみで四ボットの自動運転をそ
のプログラムを利用して可能としようとするものである
。Currently, in order to create a robot operation program, it is necessary to go through the above-mentioned cumbersome steps, and this complexity is becoming more and more complicated as the number of intelligent robots that try to reflect sensor information in control increases. It has increased. This complexity has reached the point where ordinary factory workers cannot operate intelligent robots. The purpose of the present invention is to eliminate this complexity, and instead of creating a robot's continuous program by writing it in a robot language, it is possible to express the skilled work that has traditionally been done by field workers in language. It is intended to be transplanted to a robot as is without any modification. More specifically, while a skilled worker operates a master-slave manipulator (so-called magic hand) to perform work, valid signals are detected from the signal exchange between the master and slave sides during the work. A robot operation program is created automatically or semi-automatically by extracting the following information, and ultimately the master side is separated and the slave side manipulator alone is used to enable automatic operation of four bots using that program. It is.

マスタースレーブマニプレータの初期のものは、数十率
のワイヤによりマスター側の各関節の動きをスレーブ側
に伝達するものであったため、スレーブ側に発生した反
力はマスター側に効率よく伝達できたので、オペレータ
はスレーブ側で発生した反力をほぼ正確に感じとること
ができた。最近はマスター側とスレーブ側が遠く離れた
ところに設置されることが多くなったために、油圧や電
気で制御されることが多くなっている。そしてこの場合
、マスター側にオペレータが与えた位置指令を正確にス
レーブ側に再現させるだけでなく、スレーブ側に発生し
た反力をマスター側オペレータに正確に伝達することが
必要となってくる。この双方の制御はパイラテラル制御
という言葉で呼はれており、はぼ完成した技術といえる
。電気式の場合について説明するならば、マスター側の
各関節の角度等を電気的に測定し、スレーブ側のそれに
対応する関節の角度が同じに再現できるように通常は直
流サーボモータを使ったシステムにより連用される。そ
してスレーブ側が動作し、何かの障害物により動作が妨
害されたとすれは反力が発生する。この反力は関連のあ
る関節にのみ発生し、その軸トルりとして観測される。The early master-slave manipulators transmitted the movement of each joint on the master side to the slave side using wires of tens of ratios, so the reaction force generated on the slave side could be efficiently transmitted to the master side. , the operator could almost accurately sense the reaction force generated on the slave side. Recently, the master side and slave side are often installed far apart, so they are often controlled using hydraulics or electricity. In this case, it is necessary not only to accurately reproduce the position command given by the operator to the master side to the slave side, but also to accurately transmit the reaction force generated on the slave side to the master side operator. Both types of control are called bilateral control, and can be said to be a nearly completed technology. In the case of an electric system, it is a system that electrically measures the angle of each joint on the master side, and usually uses a DC servo motor to reproduce the same angle of the corresponding joint on the slave side. It is used repeatedly. Then, when the slave side operates and its operation is obstructed by some obstacle, a reaction force is generated. This reaction force is generated only at related joints and is observed as axial torque.

そしてそのトルクが発生した量に従いマスター側の対応
する関節ノ軸がオペレータにより同転されることに対し
ブレーキを発生させることになりオペレータは回転させ
ることができす、オペレータはスレーブ側に発生した反
力を感知できることになる。Then, in accordance with the amount of torque generated, the corresponding joint axis on the master side is rotated by the operator, which generates a brake, allowing the operator to rotate. You will be able to sense power.

スレーブ側で反力を検出する方法には、関節の軸に発生
したトルクを前述のように測定する方法の池にも、関節
間のビームに発生した曲り等の歪をストレインゲージ等
で測定する方法や、指先に発生した圧力を半導電性ゴム
により測定することも可能であり、同時にこれをマスタ
ー側がオペレータにより動かされることを防止するブレ
ーキを動作させることも可能となる。Methods for detecting reaction force on the slave side include measuring the torque generated in the axis of the joint as described above, as well as measuring strain such as bending generated in the beam between the joints using a strain gauge, etc. It is also possible to measure the pressure generated at the fingertip using semiconductive rubber, and at the same time, it is also possible to operate a brake to prevent the master side from being moved by the operator.

通常マスタースレーブマニプレータは、スレー１側とマ
スター側を同じ大きさに作ることが多いが、人の手と同
じ形状と大きさのマスター側を作り、スレーブ側はマス
ター側と相似形ではあるが作業対象に合わせた大きさに
することができる。Normally, master-slave manipulators are often made with the slave 1 side and the master side of the same size, but the master side is made with the same shape and size as a human hand, and the slave side is similar in shape to the master side, but it can be used for work. It can be sized to suit the target.

このことで各関節の角度をスレーブ側で再現すれば、マ
スターとスレーブは同じ作業をすることが可能となる。This allows the master and slave to perform the same work by reproducing the angle of each joint on the slave side.

通常のマスタニスレープマニプレータの一軸分の制御系
の構成について第６図に、また本発明になるプログラム
を自動的に生成するシステムの構成を第６図に示す。図
においてＣ１Ｏはマスター側を、（至）はスレーブ側を
示している。０υは操作側の駆動部分をモデル的に表現
したレバーで、オペレータが動かす部分にあたる。０つ
はレバーの位置を出力するポテンショメータである。こ
の出力はスレーブ側（７）の内の位置を出力するポテン
ショメータ０］）の出力と比較され、その差はサーボア
ンプ（至）により増幅され、サーボモータ（至）を回転
し、レノ（−■はレバー０１）と同じ角度で停止する。FIG. 6 shows the configuration of a control system for one axis of a normal master slape manipulator, and FIG. 6 shows the configuration of a system for automatically generating a program according to the present invention. In the figure, C1O indicates the master side, and (to) indicates the slave side. 0υ is a lever that is a model representation of the drive part on the operating side, and is the part that is moved by the operator. 0 is a potentiometer that outputs the position of the lever. This output is compared with the output of the potentiometer 0]) which outputs the position in the slave side (7), and the difference is amplified by the servo amplifier (to), rotates the servo motor (to), and rotates the servo motor (to stops at the same angle as lever 01).

もし障害物（至）が存在すると、これにレバー（ロ）が
接融したところで回転が阻害されるので、トルク検出器
（７）には出力が発生し、増幅器０により増幅され、ブ
レーキθ膏にブレーキ力が発生し、オペレータが動かす
レバーは（ロ）転しなくなり、障害物−がスレーブ側に
存在することがオペレータに感知される。If an obstacle (to) exists, the rotation of the lever (b) will be inhibited when the lever (b) is welded to it, so an output will be generated in the torque detector (7), amplified by amplifier 0, and the brake θ A braking force is generated, the lever moved by the operator no longer rotates, and the operator senses that an obstacle exists on the slave side.

マスタースレーブマニプレータの可動部ハ上記第５図に
示すように構成されており、オペレータがマスターコン
トローラのいずれの可動部を動かシテモスレーブ側マニ
プレータがその通り動作し、その動作のいずれか一部で
も阻害されれば、オペレータは多数の可動部の内のいず
わが阻害されたかを即座に感知できる。The movable parts of the master-slave manipulator are configured as shown in Figure 5 above, and when the operator moves any movable part of the master controller, the slave-side manipulator operates accordingly, and if any part of its operation is obstructed. If so, the operator can immediately sense which of the many moving parts is blocked.

本発明は第５図の構成を第６図のように変更したもので
ある。即ち、ポテンショメータ（２）の出力が分岐して
コンピュータ入力装置１５刀に入るようになされ、また
トルク検出器（至）の出力も同じくコンピュータ入力装
置φｌに入るようなされている。これらの入力信号はコ
ンピュータ佑ｚに入り、定められたアルゴリズムに従い
計算がなされる。計算機からの出力は出力装置−から出
力され、切換スイッチ（財）を経てサーボアンプに）に
入力する。コンピュータ入力装置いυには操作盤１（ホ
）に接続され、押ボタンスイッチの状態が入力される。In the present invention, the configuration shown in FIG. 5 is modified as shown in FIG. 6. That is, the output of the potentiometer (2) is branched and input to the computer input device 15, and the output of the torque detector (to) is also input to the computer input device φl. These input signals enter the computer qz and are calculated according to a predetermined algorithm. The output from the computer is output from the output device and input to the servo amplifier via the changeover switch. The computer input device υ is connected to the operation panel 1 (e), and the state of the pushbutton switch is inputted thereto.

またテレビカメラ−及び認識装置ｉ５ηから視覚情報も
入力しつる。Visual information is also input from the television camera and recognition device i5η.

プログラムが完成するまでは切換スイッチ（４）は（イ
）側に接しており、通常のマスタースレーブとして動作
し且つポテンショメータ（２）とトルクメータ（至）の
測定値がコンビエータに入力しつる。さて従来例のプロ
グラム例の一部についてスレーブマニプレータが自立形
ロボットとして動作するためのプログラムを作製する手
順について説明する。例として従来例２の第２表の第５
項の部分について討明する。作業は第１表の第１項乃至
第４項まで運行しているので、スレーブマニプレータの
グリップには対象部品を掴んでいることになる。Until the program is completed, the changeover switch (4) is in contact with the (A) side, operates as a normal master slave, and the measured values of the potentiometer (2) and torque meter (to) are input to the combiator. Now, a procedure for creating a program for a slave manipulator to operate as a self-supporting robot will be explained regarding part of a conventional program example. As an example, Table 5 of Table 2 of Conventional Example 2
Discuss the section. Since the work is performed from items 1 to 4 in Table 1, the target part is gripped by the grip of the slave manipulator.

この実施例においてはできるだけ悪い条件下での実行を
行なうことを前提とするので、取付台（１）の穴の位置
は予想される最悪の位置まで前もってずらしておくもの
とする。ここでは仮りに時計方向に５°回転し、Ｘ方向
に８ｍ＋＋移動しているとする。In this embodiment, since it is assumed that the operation will be carried out under the worst possible conditions, the position of the hole in the mounting base (1) shall be shifted in advance to the worst possible position. Here, it is assumed that the robot rotates 5 degrees clockwise and moves 8 m++ in the X direction.

そして第２表に示したような従来例２の作業においても
すべての作業を経なければ作業は終らないことになる。Also, in the work of Conventional Example 2 as shown in Table 2, the work cannot be completed unless all the works are completed.

例えば第２表第６項に示したように、１−上向き反力が
観察されなければ第８項に行く」というような条件はな
く、すべて第７項を経なければならないような条件で作
業を続けなければならない。For example, as shown in Table 2, Item 6, there is no condition such as 1-If no upward reaction force is observed, go to Item 8, but all operations must go through Item 7. must continue.

サテ、マスター操作機においてスレーブマニプレータが
動作されることになる。先ず対象部品の長軸が４５°の
仰角で、方位角はＸ軸方向で、第２図の上面図の向きが
上方を向くように支持し、最下端が取付台の三角穴が存
在する場所で統計的に存在する可能性の最も多い位置に
降ろす。このとき三角穴は前述のように予めずらした位
置に設置されているので、三角柱が穴に入ることはなく
、その結果、対象部品に対し上向き反力が発生し、それ
はグリッパを経て検出され各可動関節を駆動するための
軸トルクとして検出され、これがコンピュータに入力さ
れる。また、グリッパに対象部品が保持された上述の状
態におけるスレーブマニプレータの各関節の角度は、マ
スター側操作機の角度としてコンピュータに入力し、必
要ならば対象部品の位置と角度は再現できる状態になっ
ている。以上により第２表の第５項、第６項が完了した
ことになり＠７項に入ることになる。この間の動作は上
述のように決められた位置まで移動して停止したことに
なる。即ちこ０で述べたロボットの動作は、定位置まで
移動して停止するわけであるから、この動作の初めに「
位置Ｊというボタンを押し、コンピュータに定位置移動
であることを知らせたわけである。Then, the slave manipulator will be operated by the master operating machine. First, the long axis of the target part is at an elevation angle of 45°, the azimuth is in the X-axis direction, and the top view in Figure 2 is supported so that it faces upward, and the lowest end is where the triangular hole of the mounting base is located. to place it in the position where it is statistically most likely to exist. At this time, since the triangular hole is installed in a pre-shifted position as mentioned above, the triangular prism does not enter the hole, and as a result, an upward reaction force is generated against the target part, which is detected via the gripper and It is detected as the shaft torque for driving the movable joint, and this is input into the computer. In addition, the angles of each joint of the slave manipulator in the above-mentioned state where the target part is held in the gripper are input into the computer as the angle of the master side controller, and the position and angle of the target part can be reproduced if necessary. ing. As a result of the above, items 5 and 6 of Table 2 have been completed, and it will be entered in item 7. The operation during this period is to move to a predetermined position and stop as described above. In other words, the robot movement described in section 0 moves to a fixed position and then stops, so at the beginning of this movement,
By pressing the button labeled Position J, I notified the computer that I was moving to a fixed position.

さて、第７項に入る前に、操作盤−の「力センサ」とい
うボタンを押す。そしてマスター操作機によりスレーブ
マニプレータが保持した対象部品をそのままの姿勢で下
向きに約２０９の力を加えながら水平に移動させる。水
平移動の軌跡は大体渦巻き曲線になるようにマスター操
作機により操る。Now, before entering Section 7, press the "Force Sensor" button on the operation panel. Then, the target part held by the slave manipulator is moved horizontally by the master operating device while applying a downward force of about 209 degrees while maintaining the same posture. The trajectory of horizontal movement is controlled by the master operating device so that it roughly follows a spiral curve.

この渦巻き形状は、弧の半径が１回転の内に増加するピ
ッチが三角穴の短辺の１／（らいとし、初めに移動し始
める方向がＹの方向であるものとする。In this spiral shape, the pitch at which the radius of the arc increases within one rotation is 1/(2) of the short side of the triangular hole, and the direction in which it initially starts moving is the Y direction.

０の渦巻き状に１回転と４移動したところで三角柱の最
下端は三角形の穴の中に落ち込む。このことにより、約
２０９の力で下方向に押し付けられていたある関節の軸
に発生していた軸トルクは急に小さくなる現象が発生し
、これはマスター操作機を経てオペレータが感知するこ
ともできるし、同時にコンピュータにもそれが記録され
る。またこれまでの渦巻き状の軌跡もコンピュータに記
録され、再現が可能な状態になる。さて押し下げ力に対
する反力がなくなったことがオペレータに感知されたと
ころでオペレータは動作を停止させる。After one rotation and four movements in a spiral shape of 0, the bottom end of the triangular prism falls into the triangular hole. As a result, the shaft torque that had been generated in the shaft of a certain joint that had been pressed downward with a force of about 209 mm suddenly decreased, and this could be sensed by the operator via the master operating device. You can do it, and it will also be recorded on your computer at the same time. The previous spiral trajectory will also be recorded on the computer, making it possible to reproduce it. Now, when the operator senses that there is no reaction force against the push-down force, the operator stops the operation.

なおこのときオペレータは三角柱が穴の中にそれ以上入
り込まないように注意しなければならない。At this time, the operator must be careful not to push the triangular prism further into the hole.

この段階で第２表の第７項が終了したことになり、オペ
レータは第８項の操作に入る。この段階の作業、即ち渦
巻き状の移動を始める前に「力センサ」という押ボタン
を押した意味は、この段階の作業が力センサ（トルクメ
ータ）の出力状態が変化したことにより終了することを
フンピユータに認識させるためであり、オペレータが感
知した反力がなくなった現象をコンピュータも同時に検
知し、またオペレータの操作の方法が変わったこと、ま
た次の段階の操作を始めるにあたり押す押ボタンの操作
、の８つによりこの段階が終了したことをコンピュータ
は認識できる。At this stage, item 7 of Table 2 has been completed, and the operator begins the operation of item 8. The meaning of pressing the "force sensor" push button before starting the work at this stage, that is, the spiral movement, is to indicate that the work at this stage will end due to a change in the output state of the force sensor (torque meter). This is to make the computer recognize that the reaction force sensed by the operator has disappeared, and that the operator's method of operation has changed, as well as the operation of the push button to press to start the next stage of operation. , the computer can recognize that this stage has ended.

第２表の第８項の動作を始めるにあたり、先ずオペレー
タは操作盤−の押ボタンスイッチ「力センサ」を２度押
す。そしてオペレータはマスター操作機により対象部品
をＸ方向に水平にゆっくり移動させ、反力が感じられた
ら移動をやめる。このことで三角柱が三角穴のＸ方向の
角に接触した口とになる。続いて「力センサ」押ボタン
を１回押し、Ｙ方向に移動させ、反力が発生したら移動
を？める。このように「カセンサコ押ボタンを押してＸ
またはＹ方向に移動させる動作を繰返し、もしも−Ｘ方
向と−Ｙ方向の反力が同時に発生したところで移動の操
作をやめる。以上により対象部品の三角柱の一つの角が
三角穴の一つの角に接した状態になっているはすであり
、第２表の第１０項までの操作が完了したことになる。To start the operation in item 8 of Table 2, the operator first presses the push button switch "force sensor" on the operation panel twice. Then, the operator slowly moves the target part horizontally in the X direction using the master operating device, and stops moving when a reaction force is felt. With this, the triangular prism becomes a mouth that touches the corner of the triangular hole in the X direction. Next, press the "force sensor" push button once, move it in the Y direction, and when a reaction force occurs, move it? Melt. In this way, "Press the Kasenko push button and
Alternatively, the movement operation in the Y direction is repeated, and if reaction forces in the -X direction and -Y direction occur simultaneously, the movement operation is stopped. As a result of the above, one corner of the triangular prism of the target part is in contact with one corner of the triangular hole, and the operations up to item 10 of Table 2 have been completed.

第８項の動作を始めるにあたり、２回押ボタンを押した
のは最初の押ボタンにより−Ｘ方向、−Ｙ方向の反力が
同時に発生した状態を終点とするということを設定した
もので、２回目の押ボタンは−Ｘ方向のみの反力に対し
終点とすることを設定している。When starting the operation in Section 8, the reason why the push button is pressed twice is to set the end point to be the state in which reaction forces in the -X direction and -Y direction are generated simultaneously by the first push button. The second push button is set to be the end point for the reaction force only in the -X direction.

第２表の第１１項の操作開始にあたり、「位置」の押ボ
タンを押した後で「力センサ」の押ボタンを押す。そし
て対象部品の下部の三角柱の角の一つが三角穴の角の一
つに接したままで４５°に傾斜している長軸が垂直にな
る方向にマスター操作機によ０１ｇ１転させる。このｍ
ｌに対象部品三角柱の下端の三角形をした面のいずれが
が三角穴の辺に接して回転を妨げることにより上向きの
反力が発生する。これが発生したら回転動作を℃め、新
めで「力センサ」ボタンを押して部品の長軸を回転軸と
して時計方向及び反時計方向にゆっくり回転させ、回転
に対する反力が最も小さいところで遣っ上向き反力がな
くなるところで停止させる。この項は第２表の第１２項
にあたる。続いて「力センサ」押ボタンを押し部品の長
軸が垂直になるまで回転させる。この間に上向き反力が
発生したら前述のように作業をやめ、回転させてみて反
力をなくする作業を行ない、反力がなくなれば垂直にす
る作業に戻る。上記長軸が垂直になったところが第２表
の第１８項であり、垂直になったところ即ち力センサで
なく位置に関連するものがこの段階の作業終了点である
ことをコンピュータに認識させるために、押ボタンを２
１ｇ１押した際の初めに「位置」のボタンを押した意味
である。To start the operation in item 11 of Table 2, press the "Position" pushbutton and then press the "Force Sensor" pushbutton. Then, one of the corners of the triangular prism at the bottom of the target part remains in contact with one of the corners of the triangular hole, and the master operating device rotates it 01g1 in a direction in which the long axis, which is inclined at 45°, becomes vertical. This m
An upward reaction force is generated by which of the triangular surfaces at the lower end of the triangular prism of the target component touches the sides of the triangular hole and prevents rotation. If this occurs, reduce the rotational movement, press a new "Force Sensor" button, and slowly rotate the component clockwise and counterclockwise using the long axis of the component as the rotation axis. Stop when it runs out. This term corresponds to item 12 in Table 2. The "force sensor" pushbutton is then pressed and rotated until the long axis of the part is vertical. If an upward reaction force occurs during this time, stop the work as described above, try rotating it to eliminate the reaction force, and when the reaction force disappears, return to the vertical work. The point where the above long axis becomes vertical is item 18 in Table 2, and this is to make the computer recognize that the point where the long axis becomes vertical, that is, something related to position rather than a force sensor, is the end point of the work at this stage. , press the pushbutton 2
This means that the "position" button was pressed first when pressing 1g1.

以上は従来例として記した作業の一部分をマスタースレ
ーブマニプレータで作業したときのオペレータが行なう
であろう作業に加えて本発明で作業プログラム２作製す
るに必要な情報を押ボタンを併用して教示する方法の説
明である。この間にコンピュータに入力した情報をもと
にコンビエータ内部の、前もって作製されている［マニ
プレータを動作させるプログラムを作製するためのプロ
グラム」が動作して、スレーブマニプレータを動作させ
るための連用９プログラムが作製される。この運用プロ
グラムを作製するプログラムそのものの機能は次のよう
なものである。In addition to the part of the work described above as a conventional example that would be performed by an operator when working with a master-slave manipulator, the present invention teaches the information necessary to create work program 2 using push buttons. This is an explanation of the method. During this time, based on the information input to the computer, a previously created program inside the combinator for creating a program to operate the manipulator runs, creating a series of 9 programs to operate the slave manipulator. be done. The functions of the program itself for creating this operational program are as follows.

１）押ボタンを２回続けて押すことは動作が２層構造即
ち一般の数式における小カッコと中カッコを意味する機
能を持ち、初めに押したものが中カッコにあたる。1) Pressing the push button twice in succession has a two-layer structure, that is, a function that means parentheses and curly braces in general mathematical formulas, and the one pressed first corresponds to the curly braces.

２）押ボタンと押ボタンの間に行なわれたマスター操作
機から発生したポテンショメータからの出力と同等の出
力がコンピュータから出力されるこトチ、スレーブマニ
プレータはマスター操作機が接続されていたときと同様
なスピードで全ての関節が動作することになる。ただし
この間の移動の絶対量は、押ボタンから押ボタンまでの
間の作業区ｒｌ’ｌにおける移動量を示す。2) The computer outputs an output equivalent to the output from the potentiometer generated from the master operating device between the pushbuttons, and the slave manipulator outputs the same output as when the master operating device was connected. All joints will move at the same speed. However, the absolute amount of movement during this period indicates the amount of movement in the work zone rl'l from pushbutton to pushbutton.

り押ボタンの「位置」が押された後の動作では、次の押
、ボタンが押される前の段階までの一連の動作の中で最
後に発生した「力センサ」入力即ち第６図のトルクメー
タ（至）の出力変化の状態とはけ同じ状態が発生したら
この段階の動作を中止し次のプログラムの段階にステッ
プを進めるようにする。ここでいう″はぼ同じ状態とは
、各関節毎の力センサ入力の内で最も入力の大きかった
センサの入力値が±４０％の範囲で一致し、且つそのセ
ンサ人力が他のセンサ入力に比べ大きい入力を示したと
きをいう。In the operation after the "position" of the pushbutton is pressed, the "force sensor" input that occurred last in the series of operations up to the stage before the next press or button press, that is, the torque shown in Figure 6. When a state that is exactly the same as the state of the output change of the meter occurs, the operation at this stage is stopped and the step proceeds to the next program stage. Here, "almost the same state" means that the input value of the sensor with the largest input among the force sensor inputs for each joint matches within a range of ±40%, and the human force of that sensor is equal to the input of other sensors. This refers to when a larger input is shown than the other.

４）位置移動が終了した時点で力センサその池の条件が
教示した際の状態と一致しないときには、その状態が一
致する条件が作業の次のステップの終了条件と一致する
かどうか検討し、もし一致すれば次のステップの終了と
いうようにし、一つのステップをスキップするようにプ
ログラムする。4) If the condition of the force sensor does not match the condition at the time of teaching when the position movement is completed, consider whether the condition that the condition matches matches the end condition of the next step of the work, and if If there is a match, the next step is completed, and the program is programmed to skip one step.

以上のような考え方に基づいた［連用プログラムを作製
するプログラム」の内容についてこれ以上詳細に説明す
ることは煩雑になるだけなので差し控える。I will not explain in more detail the contents of the ``program for creating a continuous program'' based on the above-mentioned idea, as it will only complicate matters.

このプロクラムにより作製されたスレーブマニプレータ
を連用するプログラムを運転するには第６図のスイッチ
１５４１を（ロ）側に閉じてコンピュータに作業プログ
ラムをスタートさせる。このとき、動作はマスター操作
機をオペレータが操作したときにポテンショメータ０埠
から出力したと同じような制御信号が出力インター７エ
ース關から出され、サーボモータが回転する。トルクメ
ータ（至）よりの出力がコンピュータｇ５１）を経て入
力し、その状態がコンピュータのプログラムされている
状態、如ちマスター操作機により操作したときに発生し
たと同様なトルクメータ出力のパターンと一致したとこ
ろで次の動作の段階に進み別の動作を始める。To run a program that continuously uses the slave manipulator created by this program, switch 1541 in FIG. 6 is closed to the (b) side to cause the computer to start the work program. At this time, a control signal similar to that outputted from the potentiometer 0 pin when the master operating device is operated by the operator is outputted from the output interface 7A, and the servo motor rotates. The output from the torque meter (to) is input via the computer g51), and its state matches the programmed state of the computer, that is, the same pattern of torque meter output that occurs when operated by the master operating device. At that point, move on to the next step and start another action.

以上のようにしてコンピュータのプログラムによりコン
ピュータがスレーブコンピュータを制御して作業を進め
て行くことになる。As described above, the computer controls the slave computer according to the computer program to proceed with the work.

もしも作業条件がよく、三角穴の位置が良くて対象部品
を三角穴があると予想される位置に降ろしたときに、前
述の説明において記したことに反して穴に入ってしまっ
たとする。そうすると降ろしたときに上向きの反力が発
生しないことになる。Suppose that the working conditions are good and the position of the triangular hole is good, and when the target part is lowered into the position where the triangular hole is expected to be, it ends up in the hole contrary to what was described in the above explanation. That way, no upward reaction force will be generated when it is lowered.

作業の教示の際にはこのような条件は、渦巻き状に移動
させである程度進んだ後で反力は失なわれてこの条件が
発生し５、それが渦巻き状の移動の終了の条件として記
録されることになる。よって動作プログラムは次の渦巻
き状移動の段階を同時に終了したものとし、渦巻き状移
動の段階をスキップするようにプログラムされる。これ
は上述の第４）項で説明した内容に対応している。When teaching work, this condition is such that after a certain amount of spiral movement has progressed, the reaction force is lost and this condition occurs5, and this is recorded as the condition for the end of the spiral movement. will be done. Therefore, the operating program is programmed to skip the next spiral movement stage, assuming that the next spiral movement stage is completed at the same time. This corresponds to what was explained in section 4) above.

次に、第６図の操作盤■を不要とし教示の動量中に押ボ
タンを押さない方法について説明する。Next, a method will be described in which the operation panel (2) in FIG. 6 is not required and the push button is not pressed during the teaching movement.

この方法はマスター操作機によりスレーブマニプレータ
を５〜７回にわたり操作し、その間のポテンショメータ
の変位用やトルクメータの出力をコンピュータに記録す
る。この間の操作は先の実施例に示したように非常に悪
い条件、即ち確率的にあまり発生しないような条件、例
えは三角穴の位置かずれているように設定してから教示
することと、非常に良い条件例えばすぐに三角柱が三角
穴に入るような条件のいろいろな場合について実施する
コンピュータの内部では次のようなことが行なわれてス
レー１マニプレータの連用プログラムを作る。In this method, the slave manipulator is operated five to seven times by a master operating device, and the displacement of the potentiometer and the output of the torque meter during that time are recorded on a computer. As shown in the previous example, the operation during this time should be taught under very bad conditions, that is, conditions that are unlikely to occur probabilistically, for example, the position of the triangular hole is misaligned. The following operations are performed inside the computer to create a continuous program for the Sley 1 manipulator under various conditions, such as when a triangular prism immediately enters a triangular hole.

１）それぞれの（ｇｌに入力したポテンショメータ入力
及びトルクメータ入力は次の方法によりデータが圧縮さ
れる。即ちほぼ同じ値または差分値がほぼ同じ場合には
、その期間は同一状態であるとする。はぼ同じとは、そ
れらの値を復元しようとするときに大きな誤差を発生し
ない程度とする。変化が見られたときにはその値だけで
なく、入力データ及び差分値を全て記録する。1) The data of the potentiometer input and torque meter input input to each (gl) is compressed by the following method. That is, if the values are substantially the same or the difference values are substantially the same, it is assumed that the period is the same state. Approximately the same means that a large error does not occur when attempting to restore those values.When a change is observed, record not only the value but also all input data and difference values.

２ン大きな変化のある信号を目印として池の回数のデー
タと比較する。そして一致するところを中心にしてその
前後についても一致牙とって行く。2. Use signals with large changes as landmarks and compare them with the data on the number of ponds. Then, focusing on the matching area, we also take matching teeth before and after that area.

一致するとは、その差分値が±５０％一致すれはよい。It is good that the difference values match by ±50%.

３）目印を中心としてその前後に対し一致するものをさ
がして行くと、一致しない部分がでてくる。3) If you search for matching items before and after the landmark, you will find parts that do not match.

これは例えば三角穴が最初に三角柱を降ろした場所の近
くにあるときと遠くにあるときとの違いであり、遠くに
あるときは一致しない部分が時間的に長くなる。一致し
ない部分が発生したときは、それはある条件によりその
部分の作業が省略されたわけであり、この変化が発生し
た原因が、位置条件が毎回とも作業中止の共通の条件に
かかつているのか、「力センサ」入力が共通条件である
かを敲密にｉｇする。これにより同一作業中止条件を確
定し作業プログラムに組入れる。This is the difference, for example, between when the triangular hole is near the place where the triangular prism was first lowered and when it is far away, and when it is far away, the portion that does not match becomes longer in time. When a non-matching part occurs, it means that the work in that part was omitted due to a certain condition, and whether the cause of this change is that the position condition is a common condition for stopping work every time. We carefully monitor whether the input of the force sensor is a common condition. This determines the same work stop conditions and incorporates them into the work program.

４）同一作業中止までの共通の動作内容から、同一作業
中止までの動作を決定し作業プログラムに組入れる。4) Determine the actions up to the end of the same work from the common actions up to the end of the same work and incorporate them into the work program.

５）定位置までの移動や一定角度の移動の後で動作を変
える部分はそのまま作業プログラムに組入れる。5) Parts that change operations after moving to a fixed position or moving through a certain angle are incorporated into the work program as is.

この方法で教示しようとするときは、各回のマスター操
作機の操作において毎回同じような軌跡をとるように気
をつける必要があるが、目視の感覚において大体一致す
れはよい。この方法で作られた作業プログラムの動作に
ついては説明を省略する。When teaching using this method, it is necessary to take care to follow the same trajectory each time the master operating device is operated, but it is generally good to see the same trajectory visually. A description of the operation of the work program created using this method will be omitted.

認識装置−については、市販されている認識装置は通常
中心位置または重心位置と長軸の傾斜角が出力されるよ
うなされている。テレビカメラ■により測定され、認識
装置いηにより認識され、測定値かコンビエータに入力
された後、マスター操作機によりスレーブマニプレータ
を動作させ対象部品を掴むときには対象部品と認識装置
からの出力測定値の関係、そして対象部品とグリッパの
相対関係は明確となるから、認識装置からの出力測定値
とグリッパの相対関係は明確である。Regarding recognition devices, commercially available recognition devices are usually designed to output the center position or center of gravity position and the inclination angle of the long axis. After being measured by the TV camera and recognized by the recognition device η, the measured value is input to the combiator, and when the slave manipulator is operated by the master operating device to grasp the target part, the output measurement value of the target part and the recognition device is Since the relationship and the relative relationship between the target part and the gripper are clear, the relative relationship between the output measurement from the recognition device and the gripper is clear.

よって部品の位置が変化しても新しい測定値に対してグ
リッパが占めるべき位置でグリップするようコンピュー
タは出力する。往来例１における三角穴の位置測定値に
対して部品をグリップしたグリッパを同様な相対関係位
置に移動させる。上記実施例では「視覚センサ」という
押ボタンを必要とする。同様な方法で「力センサ」や視
覚センサ以外も利用できる。Therefore, even if the position of the part changes, the computer outputs an output so that the gripper grips the new measurement in the position it should occupy. The gripper gripping the component is moved to a similar relative position with respect to the measured position of the triangular hole in Example 1. The above embodiment requires a pushbutton called a "visual sensor". In a similar way, you can also use other sensors besides "force sensors" and visual sensors.

また上記実施例ｔはマスター操作機のそれぞれの関節の
角度を記録する方式でＨ９明している。作業段階の間の
位置の着方角度の差としてコンピュータには記録される
。しかしこの実施例ではスレーブマニプレータの大きさ
に比し移動距離が小さいために角度そのままでプログラ
ムしているか、擦切距離が大きいときはｘｙｚ座標方式
で絶対位置を計算し、作業段階間の位置の差をｘｙｚ座
標で記録する方式をとっている。Further, the above-mentioned embodiment t uses a method of recording the angles of each joint of the master operating device H9. The computer records the difference in positional angle between the working steps. However, in this embodiment, since the moving distance is small compared to the size of the slave manipulator, the angle is programmed as is, or when the cutting distance is large, the absolute position is calculated using the xyz coordinate system, and the difference in position between work stages is calculated. A method is used to record the information in x, y, and z coordinates.

力センサとしてはトルクメータのみを利用するように述
べたが、指先に半導電性ゴムによる圧力センサを利用し
てより詳細な作業をすることができる。また各関節間の
ビームにストレンゲージを貼り付けて力の測定を行なう
。このときはこれらのセンサの出力を第６図と同じく電
磁ブレーキα◆に接続する。Although it was stated that only a torque meter should be used as a force sensor, more detailed work can be done by using a pressure sensor made of semiconductive rubber on the fingertip. In addition, a strain gauge is attached to the beam between each joint to measure the force. At this time, the outputs of these sensors are connected to the electromagnetic brake α◆ as in FIG.

マスタースレーブマニプレータは通常マスター操作機と
スレーブマニプレータは同じ大きさにし、関節の角度が
同一になるように作られるが、スレーブマニプレータが
大形であったり小形であるときは同一に作られないこと
もある。このようなときにも本発明は何ら制限を受ける
ことなく実用化できる。またマスター操作機の手首から
先だけについて作り、手首の位置を測定し、その位置関
係からスレーブマニプレータの回転角や第１関節角や第
２関節角を計算することによりスレーブマニプレータを
動作させることは既に行なわれており、このように柚々
変形されたマスタースレーブも本発明に利用可能である
。Master-slave manipulators are usually made so that the master operating device and slave manipulator are the same size and the angles of the joints are the same, but if the slave manipulator is large or small, they may not be made the same. be. Even in such a case, the present invention can be put to practical use without any limitations. In addition, it is possible to operate the slave manipulator by making only the wrist of the master operating device, measuring the wrist position, and calculating the rotation angle, first joint angle, and second joint angle of the slave manipulator from the positional relationship. This has already been done, and master-slave systems that have been modified in this way can also be used in the present invention.

本発明ではマスター操作機の位置をポテンショメータに
より検出しているが、ロータリエンコーダ等の回転角を
検出する方法はよく使われる方法である。またマスター
操作機から位置情報が出カサレスレープマニプレータか
らは力センサ情報が出力されるマスタースレーブマニプ
レータヲ例トして説明したが、他にも棟々の形式のマス
タースレーブマニプレータがあり、また例にあげた電気
式のマニプレータについて説明したか、油圧式マスター
スレーブマニプレータもあり、これらも本発明に利用可
能である。In the present invention, the position of the master operating device is detected by a potentiometer, but a method of detecting the rotation angle using a rotary encoder or the like is a commonly used method. In addition, although we have explained the master-slave manipulator as an example, in which position information is output from the master operating device and force sensor information is output from the Casareslepe manipulator, there are other types of master-slave manipulators as well. Although the electric manipulator mentioned above has been described, there are also hydraulic master-slave manipulators, and these can also be used in the present invention.

力センサ、補償センサ等の入力のあるロボットのプログ
ラムをロボット言語で記述することは複雑で間違いやす
く実用的でない。このためにセンサ入力のあるロボット
はなかなか利用されない。It is complicated, easy to make mistakes, and impractical to write a program for a robot that has inputs such as a force sensor and a compensation sensor in a robot language. For this reason, robots with sensor input are rarely used.

根本的には人は手作業をするとき殆んど無意識に行なう
のが常であるから、これらの作業を分析し抽象的なロボ
ット語で記述することに難しさかあ　　。Fundamentally, when people perform manual tasks, they usually do it unconsciously, so it may be difficult to analyze these tasks and describe them in abstract robot language.

す、困難さの原因がある。最もよいのは、人が無意識に
行なっている作業はそのまま無意識の下でロボットに移
植しようというのがこの発明であり、無意識下の作業を
無理に意識下で抽象言語にｍ訳しなくてもよいところに
最大の利点がある。There is a source of difficulty. The best thing about this invention is that the work that humans do unconsciously can be transferred to the robot unconsciously, so there is no need to forcefully translate unconscious work into abstract language. That's where the biggest advantage lies.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来例の作業の一例を示すもので、グリッパ、
部品及び取付台を示す斜視図、第２図は部品の形状を示
す図で、←）は上面図、（ロ）は左側面図、（ハ）は前
面図、に）は右側面図、第８図はグリッパと部品を示す
正面図、第４図は部品を三角穴に差し込む状態を示す斜
視図、第５図はマスタースレーブマニプレータの１駆動
軸についての駆動メカニズムを示す図、第６図はこの発
明の一実施例を示す図である。 １１１中、ＱＯはマニプレータのマスター側、…はスレ
ーブ側、αυ■はレバー、（２）はポテンショメータ、
（至）はトルク検出器、峰１はコンピュータ入力装置、
姉はコンピュータ、−は出力装置、−は切換スイッチ、
■は操作盤、−はテレビカメラ、−は認識装置である。 尚図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　　葛　野　信　− 第１図 第２図 Ａ 第３図 第４図 σＺ 第す図 ／Ｑ　　　　　　　　　　　　ａ。 と σｌ 第６図　　　　　　σ２ 昭和５９年３月１３０差出 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−１８８９２号２、発
明の名称　　ロボットにおける教示方式３、補正をする
者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者片山仁八部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 １１）明細書第２頁第１９行に「ＪＯＤ」とあるのを「
、ＴＯＧＪと訂正する。 （２）同第２５頁第１８行に「コンピュータ６Ｂを経て
」とあるのを「コンピュータ人力袋＠　（５１１を経て
」と訂正する。 （３）同８０頁第【【行に「差力角度」とあるのを「絶
対角度」と訂正する。 （４）同第８２頁第９行に「補償センサ」とあるのを「
視覚センサ」と訂正する。 以　　上Figure 1 shows an example of conventional work.
Figure 2 is a perspective view showing the parts and mounting base, Figure 2 is a diagram showing the shape of the parts, ←) is a top view, (B) is a left side view, (C) is a front view, Figure 8 is a front view showing the gripper and parts, Figure 4 is a perspective view showing the part being inserted into the triangular hole, Figure 5 is a diagram showing the drive mechanism for one drive shaft of the master-slave manipulator, and Figure 6 is FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In 111, QO is the master side of the manipulator, ... is the slave side, αυ■ is the lever, (2) is the potentiometer,
(to) is the torque detector, peak 1 is the computer input device,
My sister is a computer, - is an output device, - is a changeover switch,
■ is the operation panel, - is the television camera, and - is the recognition device. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Agent Makoto Kuzuno - Figure 1 Figure 2 A Figure 3 Figure 4 σZ Figure /Q a. and σl Figure 6 σ2 March 1980 130 Sent by Mr. Commissioner of the Japan Patent Office 1. Display of the case Japanese Patent Application No. 18892/1982 2. Title of the invention Teaching method in robots 3. Relationship with the amended person case Patent application Address 2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (601) Mitsubishi Electric Co., Ltd. Representative Hitoshi Katayama 4, Agent 5 Column 6 for detailed description of the invention in the specification subject to amendment Contents of amendment 11) Changed “JOD” on page 2, line 19 of the specification to “
, corrected as TOGJ. (2) On page 25, line 18 of the same page, ``via computer 6B'' is corrected to ``computer manual bag @ (via 511''). ” should be corrected to “absolute angle.” (4) On page 82, line 9, “compensation sensor” should be corrected to “absolute angle.”
"Visual sensor," he corrected. that's all

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）マスタースレーブマニプレータを用いたロボット
において、マスター操作機を操作してスレーブマニプレ
ータで作業を行なう間にマスター操作機から発せられる
種々のセンサ情報をコンピュータに入力し、それらの信
号の変化の大きいところを作業内容が切換えられる変化
点としてとらえ、マニプレータ側から発生するセンサ情
報の変化に対応してマスク操作機から発生したと同様な
操作指令信号をコンピュータから発゛生させてマニプレ
ータを運用するようにしたことを特徴とするロボットに
おける教示方式。(1) In a robot using a master-slave manipulator, various sensor information emitted from the master manipulator is input into the computer while the master manipulator is operated and the slave manipulator performs work, and these signals are subject to large changes. This is seen as a change point where the work content changes, and in response to changes in sensor information generated from the manipulator side, the computer generates operation command signals similar to those generated from the mask operating device to operate the manipulator. A teaching method for a robot characterized by the following. （２）作業内容が切換えられる変化点の原因がセンサ入
力信号の変化により行なわれるのか、定位置に達したと
きに行なわれるのかをオペレータが゛コンピュータに情
報を与えることにより、マニプレータを連用するプログ
ラムをコンピュータが作製することを助けるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の四ボット
における教示方式。(2) A program that allows the operator to continuously use the manipulator by providing information to the computer that allows the operator to determine whether the change point at which the work content is switched is caused by a change in the sensor input signal or when the fixed position is reached. 4. A teaching method in a four-bot system as claimed in claim 1, characterized in that the method is adapted to help a computer create.