JPS59180605A - ロボツトの作業デ−タ変換装置 - Google Patents
ロボツトの作業デ−タ変換装置Info
- Publication number
- JPS59180605A JPS59180605A JP5397083A JP5397083A JPS59180605A JP S59180605 A JPS59180605 A JP S59180605A JP 5397083 A JP5397083 A JP 5397083A JP 5397083 A JP5397083 A JP 5397083A JP S59180605 A JPS59180605 A JP S59180605A
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- JP
- Japan
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36503—Adapt program to real coordinates, software orientation
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45083—Manipulators, robot
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ロボットの作業データから機構誤差及び据え
付は誤差の影響を取り除いたものを作成することにより
、オフラインで作成した作業データの通りにロボットを
動かすのに好適なロボットの作業データ変換装置に関す
るものである。
付は誤差の影響を取り除いたものを作成することにより
、オフラインで作成した作業データの通りにロボットを
動かすのに好適なロボットの作業データ変換装置に関す
るものである。
従来、ロボットを用いて作業を行なう際、ティーチング
によって教示データを作成し、それに基づいてロボット
の制御をしていた。°したがって、ロボットは、教示デ
ータの通りに動くべき繰り返し精度のみが要求°されて
おり、指令した数値の通りに動くという絶対精度は重要
てはなかった。
によって教示データを作成し、それに基づいてロボット
の制御をしていた。°したがって、ロボットは、教示デ
ータの通りに動くべき繰り返し精度のみが要求°されて
おり、指令した数値の通りに動くという絶対精度は重要
てはなかった。
しかし、最近、いわゆるＦ Ａ（Ｊ、＋”ｒ＋ｃｔｏｒ
ｙＡｌｌ ｔｏｍａｔ ｉｏｎ ）が盛んになシ、作業
の自動化が進むにつれ、ロボットを用いた作業から人手
のかかるティーチングをなくシ、オフラインで作成した
数値データを用いてロボットを動がそうという試みが始
まっている。この際には、ロボットが数値データの通り
に動くこと、すなわち絶対精度が重要となる。
ｙＡｌｌ ｔｏｍａｔ ｉｏｎ ）が盛んになシ、作業
の自動化が進むにつれ、ロボットを用いた作業から人手
のかかるティーチングをなくシ、オフラインで作成した
数値データを用いてロボットを動がそうという試みが始
まっている。この際には、ロボットが数値データの通り
に動くこと、すなわち絶対精度が重要となる。
ロボットの絶対精度を高めるだめの従来例としては、例
えば、あらかじめ位置誤差量を記憶しておき、その補正
をする際に読み出すというものがある。これは、大きな
記憶場所が必要な上に位置誤差量を前もって測定してお
かねばならないので実用的でない。
えば、あらかじめ位置誤差量を記憶しておき、その補正
をする際に読み出すというものがある。これは、大きな
記憶場所が必要な上に位置誤差量を前もって測定してお
かねばならないので実用的でない。
苔だ、他の例は、空間を小領域に区切り、その小領域ご
とに誤差関数を求めて補正を行うものがあるが、誤差関
数の計算、記憶等に大きな手間がかかつて効率的、経済
的ではない。
とに誤差関数を求めて補正を行うものがあるが、誤差関
数の計算、記憶等に大きな手間がかかつて効率的、経済
的ではない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、オ
フラインで作成した作業データの通りに確実にロボット
作業を行わせることができるロボットめ作業データ変換
装置を提供することにある。
フラインで作成した作業データの通りに確実にロボット
作業を行わせることができるロボットめ作業データ変換
装置を提供することにある。
本発明に謀るロボットの作業データ変換装置の構成は、
ロボット本体の位置およびロボット本体と°作業台との
間の距離に係る測定データを得るだめの位置測定装置と
、ロボット制御装置の制御によって上記ロボット本体が
行うべき作業に係る作業データを記憶しておく作業デー
タ記憶装置と、上記ロボット制御装置に指令位置データ
を与えて同データに従って上記ロボット本体を移動させ
ることにより、上記指令位置データおよび上記移動の測
定位置データから上記ロボット本体の機構誤差を計算・
決定する機構誤差測定装置と、上記のロボット本体と作
業台との間の距離に係るＷの測定データにより、上記ロ
ボット本体の据え付は誤差を計算・決定する据え利は誤
差測定装置と、記憶されている上記作業データについて
上記の機構誤差および据え付は誤差の影響を取り除くよ
うにデ°−タ変換をし、これを上記ロボット制御装置へ
供給するデータ変換装置とからなるようにしたものであ
る。
ロボット本体の位置およびロボット本体と°作業台との
間の距離に係る測定データを得るだめの位置測定装置と
、ロボット制御装置の制御によって上記ロボット本体が
行うべき作業に係る作業データを記憶しておく作業デー
タ記憶装置と、上記ロボット制御装置に指令位置データ
を与えて同データに従って上記ロボット本体を移動させ
ることにより、上記指令位置データおよび上記移動の測
定位置データから上記ロボット本体の機構誤差を計算・
決定する機構誤差測定装置と、上記のロボット本体と作
業台との間の距離に係るＷの測定データにより、上記ロ
ボット本体の据え付は誤差を計算・決定する据え利は誤
差測定装置と、記憶されている上記作業データについて
上記の機構誤差および据え付は誤差の影響を取り除くよ
うにデ°−タ変換をし、これを上記ロボット制御装置へ
供給するデータ変換装置とからなるようにしたものであ
る。
なお、これ番以下で補足・詳述する。
一般に、外部からロボットへの指令値はロボットが作業
をする作業台の座標系での値として与えられる。一方、
ロボットは常にロボット固有の座標系で動作しているの
で、ロボット座標系と作業台の座標系とが伺らかの理由
で異なっていると、外部からの指令値の通りにロボット
をロボット座標系内で動かしても、作業台上では指令値
の通シには動いていないことになる。
をする作業台の座標系での値として与えられる。一方、
ロボットは常にロボット固有の座標系で動作しているの
で、ロボット座標系と作業台の座標系とが伺らかの理由
で異なっていると、外部からの指令値の通りにロボット
をロボット座標系内で動かしても、作業台上では指令値
の通シには動いていないことになる。
この両座標系は一致°しているのが望ましいが、ロボッ
トを作業台に据え付ける際に誤差が生じてしまうことが
ある。また、ロボット本体の機構が設計値からずれてい
るときは、設計値をもとにして作成した指令値によると
、ロボットは正確には動かない。
トを作業台に据え付ける際に誤差が生じてしまうことが
ある。また、ロボット本体の機構が設計値からずれてい
るときは、設計値をもとにして作成した指令値によると
、ロボットは正確には動かない。
これらの場合でもロボットを正確に動作させるために、
本発明によるロボットの作業データ変換装置は、ロボッ
ト本体の機構誤差及びロボット座標系と作業台の座標系
との間の据え付は誤差を前もって測定する。
本発明によるロボットの作業データ変換装置は、ロボッ
ト本体の機構誤差及びロボット座標系と作業台の座標系
との間の据え付は誤差を前もって測定する。
ロボット本体の機構誤差は、多くても、ロボットの各軸
ごとにアーム長誤差の３成分、アーム取り付は角誤差の
３成分、計６個存在する。また、晧え付は誤差も同様に
６個存在する。したがって、例えば６軸ロボツトの場合
には最も多くて機構誤差３６個、据え付は誤差６個の計
４２個の誤差を求めればよい。このためには、例えばロ
ボットの指令位置と実効位置との間の位置ずれ量を測定
し、それから４２個の誤差を求めればよい。このように
して求めた機構誤差及び据え利は誤差を用いてロボット
の作業データを変換し、誤差の影響を取り除いたデータ
を作成する。
ごとにアーム長誤差の３成分、アーム取り付は角誤差の
３成分、計６個存在する。また、晧え付は誤差も同様に
６個存在する。したがって、例えば６軸ロボツトの場合
には最も多くて機構誤差３６個、据え付は誤差６個の計
４２個の誤差を求めればよい。このためには、例えばロ
ボットの指令位置と実効位置との間の位置ずれ量を測定
し、それから４２個の誤差を求めればよい。このように
して求めた機構誤差及び据え利は誤差を用いてロボット
の作業データを変換し、誤差の影響を取り除いたデータ
を作成する。
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
第１図は、本発明に係るロボットの作業データ変換装置
の一実施例の構成図、第２図は、その機構誤差測定装置
の一実施例の構成図、第３図は、同据え付は誤差測定装
置の一実施例の構成図、第４図は、同データ変換装置の
一実施例の構成図、第５図は、その変換手順図である。
の一実施例の構成図、第２図は、その機構誤差測定装置
の一実施例の構成図、第３図は、同据え付は誤差測定装
置の一実施例の構成図、第４図は、同データ変換装置の
一実施例の構成図、第５図は、その変換手順図である。
ここで、１は、ロボット本体、２ば、ロボット制御装置
、３は、作業台、４は、本装芳に係る位置測定装置、５
は、同作業データ記憶装置、６は、同機構誤差測定装置
、７は、同据え付は誤差測定装置、８は、同データ変換
装置である。
、３は、作業台、４は、本装芳に係る位置測定装置、５
は、同作業データ記憶装置、６は、同機構誤差測定装置
、７は、同据え付は誤差測定装置、８は、同データ変換
装置である。
以下、６軸ロボツトの場合について作業データの変換す
る手順を説明する。
る手順を説明する。
（１）まず、機構誤差測定装＠６を用いてロボット本体
１の機構誤差の測定手順を第２図によって説明する。
１の機構誤差の測定手順を第２図によって説明する。
機構誤差測定装置６は、機構誤差計算装置９Ａ、指令位
置記憶装置１０Ａからなり、指令位置記憶装置１０Ａ内
に前もって記憶させておいた指令位置をロボット制御装
置２へ送ってロボット本体１を動かすと、機構誤差があ
ればロボット本体１は指令位置からずれた位置へ動くの
で、そのずれ量を位置測定装置４で測定し、機構誤差計
算装置９Ｎへ送らせる。
置記憶装置１０Ａからなり、指令位置記憶装置１０Ａ内
に前もって記憶させておいた指令位置をロボット制御装
置２へ送ってロボット本体１を動かすと、機構誤差があ
ればロボット本体１は指令位置からずれた位置へ動くの
で、そのずれ量を位置測定装置４で測定し、機構誤差計
算装置９Ｎへ送らせる。
６１１１１ ロボットの機構誤差は最大３６個であシ、
１回の位置ずれ量の測定で空間の３成分の情報が得られ
るので、位置ずれ量の測定を最大１２回行うことにより
１、すべての機構誤差を計算することか可能である。こ
の場合、測定回数をふやして平均をとったり、位置ずれ
量の空間成分ではなく距離を測定するなどしてもよい。
１回の位置ずれ量の測定で空間の３成分の情報が得られ
るので、位置ずれ量の測定を最大１２回行うことにより
１、すべての機構誤差を計算することか可能である。こ
の場合、測定回数をふやして平均をとったり、位置ずれ
量の空間成分ではなく距離を測定するなどしてもよい。
機構誤差計算装置９Ａでは測定した位置ずれ量と指令位
置記憶装置１０Ａから送られてきた指令位置とから機構
誤差を計算し、データ変換装置８へ送る。
置記憶装置１０Ａから送られてきた指令位置とから機構
誤差を計算し、データ変換装置８へ送る。
（２）次に、据え付は誤差測定装置７′ｆ：用いてロボ
ット本体１の据え伺は誤差の測定手順を第３図によって
説明する。
ット本体１の据え伺は誤差の測定手順を第３図によって
説明する。
据え付は誤差測定装置７は、据え付は誤差計算装置９Ｂ
および作業台上の測定点のデータを記憶している測定点
記憶装置１０Ｉ３からなり、ロボット本体１上の定点と
作業台上の（ｊｉ１１定点との距離を位置測定装置４′
ｆ：用いて測定する。
および作業台上の測定点のデータを記憶している測定点
記憶装置１０Ｉ３からなり、ロボット本体１上の定点と
作業台上の（ｊｉ１１定点との距離を位置測定装置４′
ｆ：用いて測定する。
ロボット本体１の据え付は誤差は最大６個であるので、
最も多くても作業台上の６点とロボット上の定点との距
離を測定することにより、すべての据え付は誤差を計算
することが可能である。この場合、測定回数をふやして
平均をとつだり、距離の代りに空間の成分ごとに測定し
てもよい。
最も多くても作業台上の６点とロボット上の定点との距
離を測定することにより、すべての据え付は誤差を計算
することが可能である。この場合、測定回数をふやして
平均をとつだり、距離の代りに空間の成分ごとに測定し
てもよい。
据え伺は誤差計算装置９Ｂでは測定した距離と、作業台
」二の測定点およびロボット上の定点とから据えイ」け
誤差を計算し、データ変換装置８へ送る。
」二の測定点およびロボット上の定点とから据えイ」け
誤差を計算し、データ変換装置８へ送る。
なお、」二記（１）、 （２）の手順は同時に行なうこ
とも可能であり、機構誤差と据え付は誤差とを同時に測
定することもできる。
とも可能であり、機構誤差と据え付は誤差とを同時に測
定することもできる。
（３）更に、上記で求めた機構誤差と据え付は誤差とを
用い、作業データ記憶装置５内に記憶されている作業デ
ータをデータ変換装置８によって変換し、機構誤差と据
え付は誤差との影響を取り除く手順を第４図によって説
明する。
用い、作業データ記憶装置５内に記憶されている作業デ
ータをデータ変換装置８によって変換し、機構誤差と据
え付は誤差との影響を取り除く手順を第４図によって説
明する。
作業データ記憶装置５内の作業データはデータ変換装置
８内の入力回路１１にセットされる。
８内の入力回路１１にセットされる。
また、機構誤差測定装置６によって測定した機構誤差は
入力回路１２に、据え付は誤差測定装置７によって測定
した据え付は誤差は入力回路１３にセットされる。
入力回路１２に、据え付は誤差測定装置７によって測定
した据え付は誤差は入力回路１３にセットされる。
次いで、入力回路１１．、．１２．１３内の各値をデー
タ変換回路１４へ送り、作業データから機構誤差と据え
伺は誤差との影響を取り除く。
タ変換回路１４へ送り、作業データから機構誤差と据え
伺は誤差との影響を取り除く。
変換した作業データは出力回路１５にセットされ、ロボ
ット本体１を動かすときにロボット制御装置２へ送られ
る。第５図に基づいてデータ変換回路１４内での変換手
順を説明する。
ット本体１を動かすときにロボット制御装置２へ送られ
る。第５図に基づいてデータ変換回路１４内での変換手
順を説明する。
ロボット本体１の制御は、通常、位置・姿勢データの座
標変換をして各軸の回転角を求め、それに基づいて行わ
れている。ロボット本体１−芦 の位置・姿勢を表わすベクトルをＸ１同各軸の回転角を
ベクトル的に表わしてθ、同機構誤差と据え付は誤差と
をまとめてΔＪ〕とすると、作。
標変換をして各軸の回転角を求め、それに基づいて行わ
れている。ロボット本体１−芦 の位置・姿勢を表わすベクトルをＸ１同各軸の回転角を
ベクトル的に表わしてθ、同機構誤差と据え付は誤差と
をまとめてΔＪ〕とすると、作。
業データ記憶装置５内の作業データはＸ （Ｐ）と表わ
すことができる。ここで１）は機構誤差と据え付は誤差
とを含まないアーム長、アーム取り付は角等のロボット
本体１０槻［１４パラメータである。
すことができる。ここで１）は機構誤差と据え付は誤差
とを含まないアーム長、アーム取り付は角等のロボット
本体１０槻［１４パラメータである。
データ変換回路１４では、機構誤差及び据え付は誤差Δ
Ｐを上記機構パラメータ］〕から差しε ！、
鵞 φＬ ？。コ ｌζＩ 引き、（Ｊ〕−ΔＰ）の関数として変換データＸ（Ｐ−
ΔＰ）を作成し、出力回路１５へ送る。
Ｐを上記機構パラメータ］〕から差しε ！、
鵞 φＬ ？。コ ｌζＩ 引き、（Ｊ〕−ΔＰ）の関数として変換データＸ（Ｐ−
ΔＰ）を作成し、出力回路１５へ送る。
本変換手順は第５図に示したように、位置・姿勢データ
を一旦ロボット本体１の軸の回転角に変換し、それに機
構誤差と据え付は誤差との影響を考慮しそ変換データを
求めるという点に特徴がある。
を一旦ロボット本体１の軸の回転角に変換し、それに機
構誤差と据え付は誤差との影響を考慮しそ変換データを
求めるという点に特徴がある。
以上により、作業データから機構誤差と据え付は誤差と
の影響を取り除いたデータを作成することができる。
の影響を取り除いたデータを作成することができる。
上記実施例の説明において、機構誤差測定装置６、据え
付は誤差測定装置７．データ変換装置８は、それぞれ独
立した装置のように説明したが、本発明は、必ずしも、
これに限定されるものではなく、例えば電子計算機（特
にマイクロコンピュータ）を利用して、上記各装置が行
う機能をまとめて実行することを妨げるものではない。
付は誤差測定装置７．データ変換装置８は、それぞれ独
立した装置のように説明したが、本発明は、必ずしも、
これに限定されるものではなく、例えば電子計算機（特
にマイクロコンピュータ）を利用して、上記各装置が行
う機能をまとめて実行することを妨げるものではない。
なお、規模に応じて各装＠を各別のマイクロコンピュー
タで構成するようにしてもよい。いずれにしても、例え
ばマイクロコンピュータは汎用のものを用い特開昭５ｓ
−ｘａｏｅｏ５（４＞ ることかできるので経済的である。
タで構成するようにしてもよい。いずれにしても、例え
ばマイクロコンピュータは汎用のものを用い特開昭５ｓ
−ｘａｏｅｏ５（４＞ ることかできるので経済的である。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、オフラ
インで作成し−た作業データからロボットの機構誤差及
び据え付は誤差の影響を取り除いたデータが作成できる
ので、従来のようなティーチングの必要がなくなり、テ
ィーチングに要した人員。
インで作成し−た作業データからロボットの機構誤差及
び据え付は誤差の影響を取り除いたデータが作成できる
ので、従来のようなティーチングの必要がなくなり、テ
ィーチングに要した人員。
時間が省け、ロボットを用いた作業の効率化、−Ｗ８略
化に顕著な効果が得られる。
化に顕著な効果が得られる。
なお、一度作成した教示データを別のロボットに用いる
ことは従来できなかったが、ロボットごとに機構誤差と
据え付は誤差とを求めておくことにより、教示データを
変換して別のロボットに用いることが可能となり、ティ
ーチング工数を削ｆすることができるという効果も得ら
れる。
ことは従来できなかったが、ロボットごとに機構誤差と
据え付は誤差とを求めておくことにより、教示データを
変換して別のロボットに用いることが可能となり、ティ
ーチング工数を削ｆすることができるという効果も得ら
れる。
第１図は、本発明に係るロボットの作業データ変換装置
一実施例の構成図、第２図は、その機構誤差測定装置の
一実施例の構成図、第３図は、同据え付は誤差測定装置
の一実施例の構成図、第４図は、同デー）変換装置の一
実施例の構成図、第５図は、その変換手順図である。 ｌ・・・ロボット本体、２・・・ロボット制御装置、３
・・・作業台、４・・・位置測定装置、５・・・作業デ
ータ記憶装置、６・・・機構誤差測定装置１，７・・・
据え付は誤差測定装置、８・・・データ変換装置。 代理人 弁理士 福田幸作“ （ほか１名）− ３２− ＄３后 ２ ′ｉｆ、４− 図
一実施例の構成図、第２図は、その機構誤差測定装置の
一実施例の構成図、第３図は、同据え付は誤差測定装置
の一実施例の構成図、第４図は、同デー）変換装置の一
実施例の構成図、第５図は、その変換手順図である。 ｌ・・・ロボット本体、２・・・ロボット制御装置、３
・・・作業台、４・・・位置測定装置、５・・・作業デ
ータ記憶装置、６・・・機構誤差測定装置１，７・・・
据え付は誤差測定装置、８・・・データ変換装置。 代理人 弁理士 福田幸作“ （ほか１名）− ３２− ＄３后 ２ ′ｉｆ、４− 図
Claims (1)
- １、ロボット本体の位置およびロボット本体と作業台と
の間の距離に係る測定データを得るための位置測定装置
と、ロボット制御装置の制御によって上記ロボット本体
が行うべき作業に係る作業データを記憶してち１く作業
データ記憶装置と、上記ロボット制御装置に指令位置デ
ータを与えて同データに従って」二記ロボット本体を移
動させることによシ、上記指令位置データおよび上記測
定位置データから上記ロボット本体の機構誤差を計算・
決定する機構誤差測定装置と、上記のロボット本体と作
業台との間の距離に係るｍ測定データによシ、上記ロボ
ット本体の据え付は誤差を計算・決定する据え付は誤差
測定装置と、記憶されている上記作業データについて上
記の機構誤差および据え伺は胴差の影響を取り除くよう
にデータ変換をし、これを上記ロボット制御装置へ供給
するデータ変換装置とから構成したロボットの作業デー
タ変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397083A JPS59180605A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの作業デ−タ変換装置 |
| US06/595,363 US4670849A (en) | 1983-03-31 | 1984-03-30 | Position error correcting method and apparatus for industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5397083A JPS59180605A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの作業デ−タ変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180605A true JPS59180605A (ja) | 1984-10-13 |
| JPH0561648B2 JPH0561648B2 (ja) | 1993-09-06 |
Family
ID=12957508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5397083A Granted JPS59180605A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | ロボツトの作業デ−タ変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180605A (ja) |
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| JPS63273908A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
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1983
- 1983-03-31 JP JP5397083A patent/JPS59180605A/ja active Granted
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| JPS62108313A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | ロボットのプログラミング方法 |
| JPS63273908A (ja) * | 1987-05-06 | 1988-11-11 | Honda Motor Co Ltd | 産業用ロボットのティ−チングデ−タ作成システム |
| WO1989002349A1 (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-23 | Fanuc Ltd | Automatic setting of tool tip point |
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| US6414711B2 (en) | 1995-09-06 | 2002-07-02 | Fanuc Ltd. | Apparatus for correcting movement path of a robot and a method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0561648B2 (ja) | 1993-09-06 |
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