JPS61114317A - Teaching method of industrial robot - Google Patents
Teaching method of industrial robotInfo
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- JPS61114317A JPS61114317A JP23553984A JP23553984A JPS61114317A JP S61114317 A JPS61114317 A JP S61114317A JP 23553984 A JP23553984 A JP 23553984A JP 23553984 A JP23553984 A JP 23553984A JP S61114317 A JPS61114317 A JP S61114317A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は産業用ロボットの教示方法に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIELD OF INDUSTRIAL APPLICATION The present invention relates to a method for teaching industrial robots.
従来例の構成とその問題点
従来の産業用ロボットの教示方法は第１図にその７０−
チャートを示すように、ロボットハンド先端の始点位置
を設定し更に、終点位置を設定する。始点と終点間は直
線や円弧補間などの補間曲線情報を設定し、その後、ロ
ボットハンド先端の最高速度及び加減速運動時の加速度
を設定する。The configuration of the conventional example and its problems The conventional teaching method for industrial robots is shown in Figure 1.
As shown in the chart, set the starting point position of the tip of the robot hand, and then set the ending point position. Interpolation curve information such as straight line or circular interpolation is set between the start point and the end point, and then the maximum speed of the tip of the robot hand and the acceleration during acceleration/deceleration movement are set.
以上でロボットの駆動に必要な情報が全て設定されたの
でロボットをチェノクランさせる。仮に、設定最高速度
が大きすぎたため振動が発生する場合には最高速度を経
験的く再設定し、振動などの問題が生じないことが判明
すると、ロボットに実際の作業を行なわせる〇
しかしながら上記のような方法では、ロボットハンド先
端の始点及び終点位置設定以降の作業。Now that all the information necessary to drive the robot has been set, let's run the robot. If vibration occurs because the set maximum speed is too high, reset the maximum speed empirically, and if it is found that no problems such as vibration occur, let the robot perform the actual work. However, if the above In this method, the work after setting the start and end points of the tip of the robot hand.
すなわち、ハンド先端の速度・加速度の設定が試行錯誤
に頼ることになる。一般に最高速度はロボット先端に把
持する作業対象物の重量が大きくなると、モータに作用
するトルクが増大するため、小さく設定することが必要
である。また、第２図に示すようにロボットのアームが
伸びている状態と縮んでいる状態で、同一先端速度に必
要となるモータの駆動トルクが変化する。そのほか、ロ
ボット先端の位置が同じであっても、その移動方向によ
ってもモータの駆動トルクは変化する。このようにロボ
ットのモータに作用する駆動トルクは、先端把握物の重
量、ロボットハンドの先端位置及びその移動方向により
大きく変化し、最高速度の設定を行なうには数多くの試
行回数を必要とする。In other words, setting the speed and acceleration of the tip of the hand relies on trial and error. In general, the maximum speed needs to be set low because as the weight of the workpiece gripped at the tip of the robot increases, the torque acting on the motor increases. Further, as shown in FIG. 2, the motor drive torque required for the same tip speed changes depending on whether the robot arm is extended or retracted. In addition, even if the position of the robot tip remains the same, the driving torque of the motor changes depending on the direction of movement. As described above, the driving torque acting on the robot motor varies greatly depending on the weight of the object to be grasped at the tip, the position of the tip of the robot hand, and the direction of movement thereof, and many trials are required to set the maximum speed.
最高速度の設定が大きすぎてモータの仕様以上の駆動ト
ルクが作用した場合には振動などが発生し、最高速度を
小さく再設定しなくてはならないことが判断できる。し
かし、最高速度を小さく設定しすぎ、モータを非常に軽
負荷状態で使用している場合には、どれだけの余裕があ
るか判断できないため、そのまま使用するか、又は再設
定することになる。そのまま軽負荷状態で使用すること
はハンドリング時間が長くなり、再設定すると教示に要
する時間が長くなる。If the maximum speed is set too high and a drive torque exceeding the motor specifications is applied, vibrations will occur and it can be determined that the maximum speed must be reset to a lower value. However, if the maximum speed is set too low and the motor is used under a very light load, it is not possible to determine how much margin there is, and the motor must be used as is or reset. If the device is used as it is under a light load condition, handling time will be longer, and if the device is reset, the time required for teaching will be longer.
発明の目的
本発明は上記従来の欠点を解消するものであり、産業用
ロボットの教示に要する時間を短縮すると共に、モータ
の最大能力か発揮できるよう、ロボットハンドの最大速
度、加速度を自動設定する産業用ロボットの教示方法を
提供するものである。OBJECT OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional drawbacks, and reduces the time required to teach an industrial robot, and automatically sets the maximum speed and acceleration of the robot hand so that the motor can utilize its maximum capacity. This provides a teaching method for industrial robots.
発明の構成
本発明は産業用ロボットの教示データであるロボットハ
ンド先端の把持対象物重量と、始点と終点設定情報及び
その始点・終点間の直線又は円弧補間情報に基づき、産
業用ロボットのコントローラに構築された産業用ロボッ
トの動力学モデルを用いて産業用ロボットのモータに作
用する駆動トルクをある設定されたロボットハンド先端
の速度と加速度で計算し、モータの回転角速度と駆動ト
ルクをモータの基本特性値と比較することＫよシ、ハン
ド先端の速度と加速度を自動設定する産業用ロボットの
教示方法で１、産業用ロボットの教示作業時間を大幅に
短縮するという特有の効果を有している。Structure of the Invention The present invention provides a controller for an industrial robot based on the weight of the object to be grasped at the tip of the robot hand, which is teaching data for the industrial robot, information on starting and ending points, and linear or circular interpolation information between the starting and ending points. Using the constructed dynamic model of the industrial robot, the driving torque acting on the motor of the industrial robot is calculated at a certain set speed and acceleration of the tip of the robot hand, and the rotational angular velocity and driving torque of the motor are calculated based on the basics of the motor. Compared to the characteristic values, this method of teaching industrial robots automatically sets the speed and acceleration of the tip of the hand. 1. It has the unique effect of significantly shortening the teaching time of industrial robots. .
実施例の説明
以下に本発明の方法を第３図のフローチャートに基づい
て説明する。教示作業はロボット・・ンドの把持物重量
を入力した後口ボットノ・ンド始点位置と中間位置を経
由して終点位置を手動入力し、続いて、始点と終点間を
直線又は円弧などの補間曲線により結合し、ロボット・
・ンドの移動軌跡を設定する。産業用ロボットのコント
ローラは、手動入力された移動軌跡データに基づき、ロ
ボットの動力学モデルを使用し、モータに作用する駆動
トルク、モータ回転数を計算する。この値をモータによ
シ決まるトルク−速度特性曲線と比較し、モータの性能
が最大に発揮できるように、ロボットハンド先端の速度
と加速度を自動設定する。ロボットハンドの移動軌道と
その移動速度・加速度情報が全て設定を完了したので教
示作業を終え、産業用ロボッ）Ｋ実作業を行なわせる。DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS The method of the present invention will be explained below based on the flowchart of FIG. The teaching work involves inputting the weight of the object to be held by the robot, manually inputting the end point position via the robot's starting point and intermediate position, and then drawing an interpolation curve such as a straight line or circular arc between the starting point and the ending point. By combining robots and
・Set the movement trajectory of the hand. The controller of the industrial robot uses a dynamic model of the robot to calculate the drive torque acting on the motor and the motor rotation speed based on manually input movement trajectory data. This value is compared with the torque-speed characteristic curve determined by the motor, and the speed and acceleration of the tip of the robot hand are automatically set to maximize the performance of the motor. Since the movement trajectory of the robot hand and its movement speed/acceleration information have all been set, the teaching work is completed and the industrial robot ()K is made to perform actual work.
以上のような教示方法について、以下に速度・加速度の
自動設定アルゴリズムを説明する。Regarding the above-mentioned teaching method, an algorithm for automatically setting speed and acceleration will be explained below.
まず、産業用ロボットのコントローラは教示データを動
特性計算ルーチンに送られる。動特性計算ルーチンはロ
ボット関節に作用するトルクや回転角速度などの動特性
を計算する機能を有している。関節に作用するトルクは
減速比を考慮することによシモータの駆動トルクと回転
数に変換される。ロボットハンド先端の速度と加速度の
自動設定方法は次の２つのステップによ構成る。まず、
ある速度と加速度条件で教示軌跡を運動するために必要
なモータの駆動トルクとモータ回転数を計算する。第４
図はこの計算結果をグラフ表示した図である。負の傾き
を有する破線部分はモータの特性曲線を示すもので、モ
ータの回転数が増大するにつれてモータの発生駆動トル
クは減少していく。横軸に垂直な硬線はモータに負荷す
ることのできる電流上限値を示している。従って、モー
タの使用できる特性範囲は図中０−１−２−３−０で囲
まれた台形領域である。実線は動特性計算結果であり、
ムｌ Ｂ ＋・・・・・・Ｆは第２図に示す各位置での
特性値を示している。First, the industrial robot controller sends teaching data to the dynamic characteristic calculation routine. The dynamic characteristic calculation routine has the function of calculating dynamic characteristics such as torque and rotational angular velocity acting on robot joints. The torque acting on the joint is converted into the drive torque and rotational speed of the shimmotor by considering the reduction ratio. The method for automatically setting the speed and acceleration of the tip of the robot hand consists of the following two steps. first,
Calculate the motor drive torque and motor rotation speed required to move along the taught trajectory under certain speed and acceleration conditions. Fourth
The figure is a graphical representation of the calculation results. The dashed line portion with a negative slope shows the characteristic curve of the motor, and as the rotational speed of the motor increases, the drive torque generated by the motor decreases. The hard line perpendicular to the horizontal axis indicates the upper limit of the current that can be loaded on the motor. Therefore, the usable characteristic range of the motor is a trapezoidal area surrounded by 0-1-2-3-0 in the figure. The solid line is the dynamic characteristic calculation result,
Mul B+...F indicates the characteristic value at each position shown in FIG.
第２ステツプはロボットハンド先端の速度・加速度の自
動設定である。第４図において、モータの使用できる特
性範囲は図中０−１−２−３−〇で囲まれた台形領域で
らるから、実線で示される特性において点Ｚが使用不可
領域に入っている。The second step is automatic setting of the speed and acceleration of the tip of the robot hand. In Figure 4, the usable characteristic range of the motor is the trapezoidal area surrounded by 0-1-2-3-○ in the figure, so point Z is in the unusable area in the characteristic shown by the solid line. .
点Ｅをモータの使用できる領域まで下げる方法としては
、ロボットハンド先端の速度を下げる方法と加速度を下
げる方法がある。最適条件を設定するアルゴリズムとし
て次に示す関節駆動トルクとハンド先端速度及び加速度
の関係を用いる。駆動トルクはハンド先端の速度の２乗
に比例し、ハンド先端の加速度に比例する。過負荷点Ｘ
が減速・停止動作時に発生したのであれば、速度を小さ
くするよりも加速度を小さくする。なぜなら、減速・停
止動作時に過負荷となると残留振動の原因になるからで
ある。第４図では、軌跡上の全ての点に対してモータ特
性曲線と比較を行なっているが、簡易的には加減速時に
おいて速度が零から立上がった瞬間と零に減速した瞬間
及び定速度に達した瞬間の４点について横材をし、トル
クと先端速度及び加速度の比例関係を用いて、速度・加
速度の自動設定を行なう。Methods for lowering the point E to a range where the motor can be used include a method of lowering the speed of the tip of the robot hand and a method of lowering the acceleration. The following relationship between joint drive torque, hand tip speed, and acceleration is used as an algorithm for setting optimal conditions. The driving torque is proportional to the square of the speed of the tip of the hand, and proportional to the acceleration of the tip of the hand. Overload point X
If this occurs during deceleration or stopping, reduce the acceleration rather than reducing the speed. This is because overload during deceleration and stopping operations causes residual vibration. In Figure 4, all points on the trajectory are compared with the motor characteristic curve, but in simple terms, during acceleration/deceleration, the moment the speed rises from zero, the moment it decelerates to zero, and the constant speed. The cross members are set at the four points at the moment when , and the speed and acceleration are automatically set using the proportional relationship between torque, tip speed, and acceleration.
以上のように教示データであるロボットハンド先端の速
度・加速ｒを自動設定すると、従来は試行錯誤的に決め
ていた作業が短時間で遂行でき、更に、モータ効率を最
大に利用することができる。By automatically setting the speed and acceleration r of the tip of the robot hand, which are teaching data, as described above, tasks that were previously determined by trial and error can be accomplished in a short time, and furthermore, motor efficiency can be utilized to the maximum. .
発明の効果
以上のように本発明では、産業用ロボットの教示方法と
して、ロボットの動力学モデルの計算結果よシ求めたモ
ータ駆動トルク、回転数に基づき、ロボットハンド先端
の速度・加速度を自動決定することによシ、作業教示時
間の大幅な短縮を図ることができ、その実用的効果は大
なるものがある。Effects of the Invention As described above, in the present invention, as a teaching method for industrial robots, the speed and acceleration of the tip of the robot hand are automatically determined based on the motor drive torque and rotation speed obtained from the calculation results of the robot's dynamic model. By doing so, it is possible to significantly shorten the work teaching time, which has a great practical effect.
第１図は従来の教示方法を示すフローチャート図、第２
図は産業用ロボット動作時の速度、駆動トルクの変化を
示す説明図、第３図は本発明による教示方法を示すフロ
ーチャート図、第４図はロボットハンド先端の速度、加
速度を自動設定する方法を説明するための説明図である
。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図
第２図
第３図
ＣＩ■「Ｄ
第４図
モーグ、％Ｅ、！）ルう７Figure 1 is a flowchart showing the conventional teaching method;
The figure is an explanatory diagram showing changes in speed and drive torque during operation of an industrial robot, Figure 3 is a flowchart diagram showing the teaching method according to the present invention, and Figure 4 is a diagram showing a method for automatically setting the speed and acceleration of the tip of the robot hand. It is an explanatory diagram for explanation. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and 1 other person No. 1
Figure 2 Figure 3 CI ■ "D Figure 4 Moog,%E,!) Ru7
Claims (1)
端の把握対象物重量と、始点と終点位置の設定情報及び
その補間情報に基づき、産業用ロボットのコントローラ
に内蔵されたロボットの動力学モデルを用いて、産業用
ロボットのモータに作用する駆動トルクとモータ回転数
をある設定されたロボットハンド先端の速度と加速度に
対して計算し、モータ基本特性値と比較することにより
、ロボットハンド先端の速度と加速度を自動設定する産
業用ロボットの教示方法。The teaching data for the industrial robot is based on the weight of the object to be grasped at the tip of the robot hand, the setting information of the starting point and ending point position, and its interpolation information, and the dynamic model of the robot built into the controller of the industrial robot is used. The speed and acceleration of the robot hand tip can be calculated by calculating the drive torque and motor rotation speed that act on the motor of an industrial robot for a certain set speed and acceleration of the robot hand tip, and comparing them with the motor basic characteristic values. A teaching method for automatically setting industrial robots.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23553984A JPS61114317A (en) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | Teaching method of industrial robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23553984A JPS61114317A (en) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | Teaching method of industrial robot |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114317A true JPS61114317A (en) | 1986-06-02 |
Family
ID=16987475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23553984A Pending JPS61114317A (en) | 1984-11-08 | 1984-11-08 | Teaching method of industrial robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114317A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647105A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Optimum movement control system for industrial articulated robot |
| JPS6448109A (en) * | 1987-07-17 | 1989-02-22 | Cincinnati Milacron Inc | Moving of tool along curved path |
| WO1989004514A1 (en) * | 1987-10-30 | 1989-05-18 | Fanuc Ltd | Motor driving method in industrial robot |
| WO1989006182A1 (en) * | 1988-01-09 | 1989-07-13 | Fanuc Ltd | Method of confirming the operation ability of an industrial robot and an apparatus therefor |
| JP2012240142A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fanuc Ltd | Spot welding robot provided with learning control function |
| US8886359B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-11-11 | Fanuc Corporation | Robot and spot welding robot with learning control function |
| CN113510713A (en) * | 2021-09-09 | 2021-10-19 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Control method and device for robot cooperative transportation and computer equipment |
-
1984
- 1984-11-08 JP JP23553984A patent/JPS61114317A/en active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647105A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Optimum movement control system for industrial articulated robot |
| WO1989000305A1 (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Fanuc Ltd | Method of optimizing operation of articulated industrial robot |
| JPS6448109A (en) * | 1987-07-17 | 1989-02-22 | Cincinnati Milacron Inc | Moving of tool along curved path |
| WO1989004514A1 (en) * | 1987-10-30 | 1989-05-18 | Fanuc Ltd | Motor driving method in industrial robot |
| WO1989006182A1 (en) * | 1988-01-09 | 1989-07-13 | Fanuc Ltd | Method of confirming the operation ability of an industrial robot and an apparatus therefor |
| US4970448A (en) * | 1988-01-09 | 1990-11-13 | Fanuc Ltd. | Method of and apparatus for ascertaining motion abilities of industrial robot |
| JP2012240142A (en) * | 2011-05-17 | 2012-12-10 | Fanuc Ltd | Spot welding robot provided with learning control function |
| US8886359B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-11-11 | Fanuc Corporation | Robot and spot welding robot with learning control function |
| CN113510713A (en) * | 2021-09-09 | 2021-10-19 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Control method and device for robot cooperative transportation and computer equipment |
| CN113510713B (en) * | 2021-09-09 | 2021-12-31 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | Control method and device for robot cooperative transportation and computer equipment |
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