JPS5997873A - Method of correcting positional displacement of work in robot - Google Patents

Method of correcting positional displacement of work in robot

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JPS5997873A
JPS5997873A JP20603782A JP20603782A JPS5997873A JP S5997873 A JPS5997873 A JP S5997873A JP 20603782 A JP20603782 A JP 20603782A JP 20603782 A JP20603782 A JP 20603782A JP S5997873 A JPS5997873 A JP S5997873A
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JP
Japan
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workpiece
arm
coordinates
robot
axis
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JP20603782A
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Japanese (ja)
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久保 智彰
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ロボットにおけるワークの位置ずれ補正方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for correcting positional deviation of a workpiece in a robot.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

直交座標によって制御可能な2軸間節形のアームを有す
るロボットにおいては、検査台上の所定位置に、ワーク
として例えば操作盤を運び込み、検査台に関してあらか
じめ定められた基準直交座標に基づいて、検査台上のワ
ークにおけるスイッチ、キー等の検査対象物の位置に該
当する教示座標上に、アームの先端部の検査機構が位置
するようにアームを回転させる。
In a robot having a two-axis articulated arm that can be controlled by orthogonal coordinates, a workpiece, such as an operation panel, is carried to a predetermined position on the inspection table, and the inspection is performed based on predetermined reference orthogonal coordinates for the inspection table. The arm is rotated so that the inspection mechanism at the tip of the arm is located on the taught coordinates corresponding to the position of the object to be inspected, such as a switch or key, on the workpiece on the table.

このようなロボットにおいて、検査台上のワークにおけ
る検査対象物上に正確にアームの先端部を位置させるに
は、ワークが、検査台上の定められた位置に、位置ずれ
せずに正確にセットされていなければならない。
In such a robot, in order to accurately position the tip of the arm over the object to be inspected on the inspection table, the workpiece must be set accurately at a predetermined position on the inspection table without shifting. must have been done.

このため従来は、適当な治具を用いて検査台上の定めら
れた位置にワークをセントしていた。
For this reason, in the past, a suitable jig was used to place the workpiece at a predetermined position on the inspection table.

しかしながら、このような治具を使用するためには、検
査台上に各ワークを運び込む毎に、治具を操作するため
の機構を備えなげればならない。
However, in order to use such a jig, it is necessary to provide a mechanism for operating the jig each time each work is carried onto the inspection table.

また、例えばワークとして、キャッジ、ディスベンザの
ような大形のものは、治具によって検査台上の定められ
た位置にセントすることは困難である。
Furthermore, it is difficult to place large workpieces such as carriages and dispensers at predetermined positions on the inspection table using jigs.

一方、以上のような治具を使用せず、検査台上に運び込
まれたワークが定められた位置にない場合、即ち位置ず
れしている場合に、検査台上のワークは動かさずにアー
ムの動きの方を修正する方法が考えられる。このために
はカメラ等の視覚的認識機構と、そのデータ処理装置等
を使用して、検査台上のワークの位置を測定し、その測
定結果に基づいてロボットのアームの動きを修正すれば
よいと考えられる。しかしながらこの方法においては、
高価な視覚的認識機構を使用しなげればならず、また、
その取付位置に制約を受ける。
On the other hand, if the above-mentioned jig is not used and the workpiece carried onto the inspection table is not in the specified position, that is, if the position is shifted, the workpiece on the inspection table should not be moved and the arm can be moved. There are ways to correct the movement. To do this, the position of the workpiece on the inspection table can be measured using a visual recognition mechanism such as a camera and its data processing device, and the movement of the robot's arm can be corrected based on the measurement results. it is conceivable that. However, in this method,
requires the use of expensive visual recognition mechanisms, and
There are restrictions on its mounting position.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上のような事情に基づいてなされたもので、
治具、カメラ等を用いずに、アームの先端部をワークに
おける所定位置上に正確に位置させることができる、ロ
ボットにおけるワークの位置ずれ補正方法を得ることを
目的としている。
The present invention was made based on the above circumstances, and
The present invention aims to provide a method for correcting positional deviation of a workpiece in a robot, which allows the tip of an arm to be accurately positioned on a predetermined position on the workpiece without using a jig, a camera, or the like.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、基準直交座標のX軸上におけるワークの両端
位置と前記座標のX軸上における前記ワークの一端位置
とを、2軸間節形アームの先端部に設けたセンサからの
ワーク端検出信号と前記アームの先端位置検出手段から
の信号とに基づいて演算し、前記3つの位置演算値に基
づいて、前記ワークの基準点が前記座標上の基準位置か
らX軸方向およびY軸方向にずれた距離と前記ワークが
前記座標上で前記基準位置から回転した角度とを演算し
、前記距離の演算値と前記角度の演算値とに基づいて、
前記アームの各軸の回転角度と前記座標との関係式中に
おける教示座標の値を変更する、ロボットにおけるワー
クの位置ずれ補正方法としたことに特徴を有する。
The present invention detects both end positions of the workpiece on the X-axis of the reference orthogonal coordinates and one end position of the workpiece on the X-axis of the coordinates using a sensor provided at the tip of the articulated arm between the two axes. The reference point of the workpiece is calculated based on the signal and the signal from the arm tip position detection means, and the reference point of the workpiece is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction from the reference position on the coordinates based on the three position calculation values. Calculating the shifted distance and the angle at which the workpiece rotated from the reference position on the coordinates, and based on the calculated value of the distance and the calculated value of the angle,
The present invention is characterized in that the method for correcting positional deviation of a workpiece in a robot changes the value of the taught coordinate in the relational expression between the rotation angle of each axis of the arm and the coordinate.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

第1図は本発明にかかるロボットにおける直交座標で制
御可能な2軸間節形のアームと検査台上のワークとの関
係を示す図、第2図は同ロボットの制御装置のブロック
図、第3図は同ロボットのアームの先端部を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between a two-axis articulated arm that can be controlled by orthogonal coordinates and a workpiece on an inspection table in a robot according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the control device of the robot. Figure 3 is a diagram showing the tip of the arm of the robot.

第1図に示すように、1はロボットの検査台上に置かれ
たワーク、2はロボットのアームである。
As shown in FIG. 1, 1 is a workpiece placed on a robot inspection table, and 2 is an arm of the robot.

アーム2は、第1アーム2aと第2アーム2bとからな
っている。
The arm 2 consists of a first arm 2a and a second arm 2b.

第3図に示すように、第1アーム2aの先端部のヘッド
3には、ワーク1に対する検査用のマニピュレータ4が
設けられ、さらにマニピュレータ4を囲むようにしてワ
ークの端を検出するための非接触式の磁気センサ5が設
けられている。ヘッド3は、検査台上のワーク1に対す
る検査が行なえるように、且つ、後述するように、ワー
ク1の端の検出が正確に行なえるように検査台上の平面
(基準直交座標面)と直交する方向に昇降する。
As shown in FIG. 3, the head 3 at the tip of the first arm 2a is provided with a manipulator 4 for inspecting the workpiece 1, and a non-contact type manipulator 4 for detecting the end of the workpiece is provided surrounding the manipulator 4. A magnetic sensor 5 is provided. The head 3 is aligned with a plane (reference orthogonal coordinate plane) on the inspection table so that the workpiece 1 on the inspection table can be inspected and, as will be described later, the edge of the workpiece 1 can be accurately detected. Go up and down in orthogonal directions.

第1図に示すように、第1アーム2aの基端と第2アー
ム2bの先端とは第1モータ6を介して連結され、第2
アーム2bの基端はロボット本体に第2モータ7を介し
て連結されている。第1モータ6の駆動によって第1ア
ーム2aは回転し、第2モータ7の駆動によって第2ア
ーム2bは回転し、かくして、第1アーム2aの先端部
のマニピュレータ4は、検査台の基準直交座標における
任意(教示)座標上に位置することができるようになっ
ている。
As shown in FIG. 1, the base end of the first arm 2a and the tip of the second arm 2b are connected via the first motor 6, and the second
The base end of the arm 2b is connected to the robot body via a second motor 7. The first arm 2a is rotated by the drive of the first motor 6, and the second arm 2b is rotated by the drive of the second motor 7. Thus, the manipulator 4 at the tip of the first arm 2a can be moved to the reference orthogonal coordinates of the examination table. It is possible to locate on arbitrary (taught) coordinates in .

第2図に示すように、8は演算処理装置、9は第1サー
ボインタフエイス、10は第2サーボインタフエイス、
11は第1モータ6を駆動するための第1ドライバ、1
2は第2モータ7を駆動するための第2ドライバである
。第1モータ6は、第1サーボインタフエイス9および
第1ドライバ11を介して、そして、第2モータ7は、
第2サーボインタフエイス10および第2ドライバ12
を介して、演算処理装置8によってそれぞれ駆動制御さ
れる。演算処理装置8によって、検査台の基準直交座標
を(x、 y)、第1アーム2aの回転角度をθ 第2
アーム2bの回転角度を特徴とする特許 と、下記座標変換式(1)、(2) θ1=f (x+ y)  ・・・・・・・・・・・・
・・・(1)θ2=g(x、y)  ・・・・・・・・
・・・・(2)に基づいて、第1アーム2aおよび第2
アーム2bを01およびθ2だけそれぞれ回転させて、
第1アーム2aの先端部を教示座標(x、 y)上に位
置させる。従って、検査台上の定められた位置にワーク
1が正しく置かれているときは、ワ−り1上における検
査対象物の位置上に、教示座標を対応させることによっ
て、第1アーム2aの先端部のマニピュレータ4を、ワ
−り1の検査対象物上に正確に位置させることができる
As shown in FIG. 2, 8 is an arithmetic processing unit, 9 is a first servo interface, 10 is a second servo interface,
11 is a first driver for driving the first motor 6;
2 is a second driver for driving the second motor 7. The first motor 6 is connected via a first servo interface 9 and a first driver 11, and the second motor 7 is connected to
Second servo interface 10 and second driver 12
The respective drives are controlled by the arithmetic processing unit 8 via the arithmetic processing unit 8. The arithmetic processing unit 8 calculates the reference orthogonal coordinates of the examination table as (x, y) and the rotation angle of the first arm 2a as θ.
A patent that features the rotation angle of arm 2b and the following coordinate transformation formulas (1) and (2) θ1=f (x+y) ・・・・・・・・・・・・
... (1) θ2 = g (x, y) ...
...Based on (2), the first arm 2a and the second
Rotate arm 2b by 01 and θ2, respectively,
Position the tip of the first arm 2a on the taught coordinates (x, y). Therefore, when the workpiece 1 is correctly placed at a predetermined position on the inspection table, the tip of the first arm 2a is The manipulator 4 of the part can be accurately positioned on the workpiece 1 to be inspected.

第2図に示すように、演算処理装置8には、第3サーボ
インタフエイス13を介して、磁気センサ5からの出力
信号が入力される。2つのモータ6および7には、第1
エンコーダ14および第2エンコーダ15がそれぞれ取
付けられている。第1エンコーダ14によって、第1ア
ーム2aの回転角度と方向とが検出され、第2エンコー
ダ15によって、第2デーム2bの回転角度と方向とが
検出される。第1エンコーダ14からの出力信号は、第
1アンプダウンカウンタ16に入力され、そして、そこ
で基準直交座標における基準値に対する偏差(パルス数
)がカウントされる。同様に、第2エンコーダ15から
の出力信号は、第2アツプダウンカウンタ17に入力さ
れ、そしてそこで基準直交座標における基準値に対する
偏差(パルス数)がカウントされる。
As shown in FIG. 2, the output signal from the magnetic sensor 5 is input to the arithmetic processing unit 8 via the third servo interface 13. The two motors 6 and 7 have a first
An encoder 14 and a second encoder 15 are each attached. The first encoder 14 detects the rotation angle and direction of the first arm 2a, and the second encoder 15 detects the rotation angle and direction of the second deme 2b. The output signal from the first encoder 14 is input to the first amplifier down counter 16, and the deviation (number of pulses) from the reference value in the reference orthogonal coordinates is counted there. Similarly, the output signal from the second encoder 15 is input to the second up-down counter 17, and the deviation (number of pulses) from the reference value in the reference orthogonal coordinates is counted there.

2つのカウンタ16および17からの出力信号は、第1
、第2サーボインタフエイス9および10を介して演算
処理装置8に入力され、これら信号に基づいて、基準直
交座標上における、第1アーム2aの先端部のマニピュ
レータ4(磁気センサ5)の位置(座標)が演算処理装
置8によって演算される。
The output signals from the two counters 16 and 17 are the first
, are input to the arithmetic processing unit 8 via the second servo interfaces 9 and 10, and based on these signals, the position ( coordinates) are calculated by the processing unit 8.

第1図に示すように、検査台上に置かれたワーク1に対
して、マニピュレータ4による検査を行なうに先立って
、次のような作業が行なわれる(なお、第1図中、鎖線
の符号1は、検査台上の定められた位置に置かれたワー
クを示し、実線の符号1は前記定められた位置からずれ
て検査台上に置かれたワークを示しており、以下は実線
位置におけるワーク1に関して行なわれる)。
As shown in FIG. 1, before the workpiece 1 placed on the inspection table is inspected by the manipulator 4, the following operations are performed (in FIG. 1 indicates a workpiece placed at a predetermined position on the inspection table, and the solid line code 1 indicates a workpiece placed on the inspection table shifted from the predetermined position. (performed for work 1).

■)第1アーム2aおよび第2アーム2bを動かして、
基準直交座標のX軸上、およびY軸上にそって磁気セン
サ5を走査し、X軸上のワーク10両端およびY軸上の
ワーク1の一端を、磁気センサ5によって検出する。
■) Move the first arm 2a and the second arm 2b,
The magnetic sensor 5 scans along the X-axis and the Y-axis of the reference orthogonal coordinates, and detects both ends of the workpiece 10 on the X-axis and one end of the workpiece 1 on the Y-axis.

2)磁気センサ5からの出力信号、および第1、第2ア
ップダウンカウンタ16,17からの出力信号に基づい
て、基準直交座標のX軸上におけるワーク1の両端位置
(XI、X2)およびY軸上におけるワ−り1の一端位
置(yl)を演算処理装置8によって演算する。
2) Based on the output signal from the magnetic sensor 5 and the output signals from the first and second up/down counters 16 and 17, the positions of both ends of the workpiece 1 (XI, The one end position (yl) of the workpiece 1 on the axis is calculated by the processing unit 8.

3)2)の結果、ワ−り1の巾t(読値)およびワーク
1の対輛線と辺とのなす角度α(読値)(第1図参照)
を使用し、第1図に示すようにワーク10基準点aが、
基準直交座標における基準位置b(a+bは、ワ−り1
が検査台の定められた位置上に置かれているときは合致
している)からX軸方向(+)にずれた距離△X、同様
にY軸方向(+)にずれた距離△y、およびワーク1が
基準直交座標上で基準位置(第1図鎖線の位置)から回
転した角度θを下記式(8)、(4)、(5)に基づい
て、演算処理装置8によって演算する。
3) As a result of 2), the width t (reading value) of workpiece 1 and the angle α (reading value) between the antiparallel and the side of workpiece 1 (see Figure 1)
As shown in Fig. 1, the workpiece 10 reference point a is
Reference position b in reference orthogonal coordinates (a+b is workpiece 1
Distance △X shifted in the X-axis direction (+) from (matches when the is placed on a predetermined position on the examination table), and a distance Δy similarly shifted in the Y-axis direction (+), The processing unit 8 calculates the angle θ by which the workpiece 1 is rotated from the reference position (the position indicated by the chain line in FIG. 1) on the reference orthogonal coordinates based on the following equations (8), (4), and (5).

jan(α−θ)十D ・・・・・・・・・・・(4)
4)このようにして得られた△X、△y、θを使用し、
検査台上に位置ずれして置かれたワーク1(第1図実線
位置)に関して、ワーク1が基準直交座標上の定められ
た位置に置かれているときの教示座標(x、y)に対応
する、補正された教示座標(x’+y勺を、下記式(6
)に基づいて、演算処理装置8によって演算する。
jan (α-θ) 10D ・・・・・・・・・・・・(4)
4) Using △X, △y, and θ obtained in this way,
Corresponds to the teaching coordinates (x, y) when the workpiece 1 is placed at a fixed position on the reference orthogonal coordinates with respect to the workpiece 1 placed at a position shifted on the inspection table (solid line position in Figure 1) The corrected taught coordinates (x'+y) are calculated using the following formula (6
) is calculated by the calculation processing unit 8.

5)4)において得られた補正後の教示座標(X′。5) Corrected taught coordinates (X' obtained in 4).

y’)を、前述の座標変換式(1) 、 (2)に、(
x、 y)の代りに代入して、θ1 θ2を、演算処理
装置8によって演算する。
y') to the coordinate transformation formulas (1) and (2) described above, (
x, y), and the arithmetic processing unit 8 calculates θ1 and θ2.

従って、以上1)〜5)を、マニピュレータ4による検
査に先立って行なうことによって、検査台上に位置ずれ
して置かれたワークl上の検査対象物に対して、第17
−′ム2aの先端部を正確に位置させることができる。
Therefore, by performing the above 1) to 5) prior to the inspection by the manipulator 4, the 17th
- The tip of the arm 2a can be accurately positioned.

なお、以上は2軸間節形アームについて述べたが、ワー
クの端に対するセンサの測定箇所を増やすことによって
、3軸間節以上のアームを持つロボットにも本発明は対
応させることができる。
Although the above description has been made regarding a two-axis articulated arm, the present invention can also be applied to a robot having an arm with three or more axes by increasing the number of measurement points of the sensor relative to the end of the workpiece.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、検査台上のワー
クの位置ずれを、ワークを動かすことなく補正すること
ができ、治具、カメラ等を用いずに、アームの先端部を
、ワークの所定位置上に正確に位置させることができる
As explained above, according to the present invention, it is possible to correct the positional shift of the workpiece on the inspection table without moving the workpiece, and the tip of the arm can be corrected without moving the workpiece. can be accurately positioned on a predetermined position.

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

第1図は本発明にかかるロボットにおけるアームと検査
台上のワークとの関係を示す図、第2図は同ロボットの
制御装置のブロック図、第3図は同ロボットのアームの
先端部を示す図である。 1・・・ワーク、     2・・・アーム、2a・・
・第1アーム、  2b・・・第2アーム、5・・・磁
気センサ、   8・・・演算処理装置、9、11.1
3・・・ザーポインタンエイス、10.12・・・ドラ
イバ、14.15・・エンコーダ、16.17・・アッ
プダウンカウンタ 出願代理人 弁理士 菊 池 五 部 第 2 図
Fig. 1 is a diagram showing the relationship between the arm of the robot according to the present invention and the workpiece on the inspection table, Fig. 2 is a block diagram of the control device of the robot, and Fig. 3 shows the tip of the arm of the robot. It is a diagram. 1...Work, 2...Arm, 2a...
・First arm, 2b... Second arm, 5... Magnetic sensor, 8... Arithmetic processing unit, 9, 11.1
3... pointer ace, 10.12... driver, 14.15... encoder, 16.17... up/down counter Application agent Patent attorney Kikuchi Part 5 Part 2 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基準直交座標のX軸上におけるワークの両端位置と前記
座標のY軸」二における前記ワークの一端位置とを、2
軸間節形アームの先端部に設けたセンサからのワーク端
の検出信号と前記アームの先端位置検出手段からの信号
とに基づいて演算し、前記3つの位置演算値に基づいて
、前記ワークの基準点が前記座標上の基準位置からX軸
方向およびY軸方向にずれた距離と前記ワークが前記座
標上で前記基準位置から回転した角度とを演算し、前記
距離の演算値と前記角度の演算値とに基づいて、前記ア
ームの各軸の回転角度と前記座標との関係式中における
教示座標の値を変更することを特徴とするロボットにお
けるワークの位置ずれ補正方法。
The positions of both ends of the workpiece on the X-axis of the reference orthogonal coordinates and the position of one end of the workpiece on the Y-axis of the coordinates are 2.
Calculation is performed based on a workpiece end detection signal from a sensor provided at the tip of the interaxial articulated arm and a signal from the arm tip position detection means, and the position of the workpiece is calculated based on the three position calculation values. The distance by which the reference point deviates from the reference position on the coordinates in the X-axis direction and the Y-axis direction and the angle by which the workpiece is rotated from the reference position on the coordinates are calculated, and the calculated value of the distance and the angle are calculated. A method for correcting positional deviation of a workpiece in a robot, characterized in that the value of a taught coordinate in a relational expression between the rotation angle of each axis of the arm and the coordinate is changed based on the calculated value.
JP20603782A 1982-11-26 1982-11-26 Method of correcting positional displacement of work in robot Pending JPS5997873A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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