JPS61133409A - ロボツト定数の自動補正方式 - Google Patents
ロボツト定数の自動補正方式Info
- Publication number
- JPS61133409A JPS61133409A JP59254068A JP25406884A JPS61133409A JP S61133409 A JPS61133409 A JP S61133409A JP 59254068 A JP59254068 A JP 59254068A JP 25406884 A JP25406884 A JP 25406884A JP S61133409 A JPS61133409 A JP S61133409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- robot
- constant
- axis
- setting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
- B25J9/1692—Calibration of manipulator
-
- 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
- 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
-
- 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
- G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
- G05B2219/39054—From teached different attitudes for same point calculate tool tip position
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (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】
(産業上の利用分野)
本発明は、コンピューター(CPU)と所定のプログラ
ムを記憶したメモリを有する制御装置かを備え、かつn
(正の整数9個の自由度を有する多関節形ロボットの手
首にツールを取り付けたロボットの定数の設定誤差およ
びツールオフセットの設定誤差の自動補正方式に関する
。
ムを記憶したメモリを有する制御装置かを備え、かつn
(正の整数9個の自由度を有する多関節形ロボットの手
首にツールを取り付けたロボットの定数の設定誤差およ
びツールオフセットの設定誤差の自動補正方式に関する
。
(従来の技術)
従来ロボットの制御方法としてp’rp制御方式がとら
nており、教示点から教示点への軌跡の制御には、補間
機能が用いらnている。しかしながら、定数やツールオ
フセットの設定が正確でないと、補間動作は十分な機能
を果たさなくなる。従来、定数の設定およびツールオフ
セットの計測は、計器を用いて行わnていたが、正確に
設定することは困難であった。その原因は、主に、微少
角度の6111定が、目測であるために困難であること
、そして、ノール先端の位置を手首まけ中心からの距離
として計測することが困難であることに起因していた。
nており、教示点から教示点への軌跡の制御には、補間
機能が用いらnている。しかしながら、定数やツールオ
フセットの設定が正確でないと、補間動作は十分な機能
を果たさなくなる。従来、定数の設定およびツールオフ
セットの計測は、計器を用いて行わnていたが、正確に
設定することは困難であった。その原因は、主に、微少
角度の6111定が、目測であるために困難であること
、そして、ノール先端の位置を手首まけ中心からの距離
として計測することが困難であることに起因していた。
そこで簡便に、定数およびツールオフセットの誤差を補
正する方法が必要である。
正する方法が必要である。
(本発明が解決しようとする問題点)
本発明の目的は、特別な計測器等を必要とせず、簡単で
かつ、自動的に、定数およびツールオフセットの誤差を
正確に補正することのできる方式を提供することである
。さらに、オフラインティーチングによって教示された
プログラムを、正確に再生するために必要な精度を確保
することも目的とする。
かつ、自動的に、定数およびツールオフセットの誤差を
正確に補正することのできる方式を提供することである
。さらに、オフラインティーチングによって教示された
プログラムを、正確に再生するために必要な精度を確保
することも目的とする。
(問題点を解決するための手段)
このため本発明は、コンピューターと所望のプログラム
全記憶したメモリを有する制御装置を備え、かつn(正
の整数9個の自由度を有する多関節ロボットの手首にツ
ールを取り付けてなるロボット定数の設定誤差およびツ
ールオフセットの設定誤差の自動補正方式であって、前
記ロボットによ!113次元空間の任意の1点を複数の
姿勢で教示したとき各軸の角度を検出するn個の位置検
出器と、前記メモリに内蔵された前記複数の姿勢で教示
さt′したクールの先端の座標値を一致させるに必要な
各軸の定数の設定誤差およびツールオフセットの設定誤
差を算出する計算プログラムと、前記コンピューターに
内蔵され前記位置検出器の出力を受けて前記計算プログ
ラムを使用して前記各葡およびツールオフセットのそn
ぞnの設定誤差を算出する演算装置と、各前記設定誤差
を出力1〜で前記定数およびツールオフセット補正を行
う補正出力回踏と、を含むロボット定数の自動補正方式
としたものである。
全記憶したメモリを有する制御装置を備え、かつn(正
の整数9個の自由度を有する多関節ロボットの手首にツ
ールを取り付けてなるロボット定数の設定誤差およびツ
ールオフセットの設定誤差の自動補正方式であって、前
記ロボットによ!113次元空間の任意の1点を複数の
姿勢で教示したとき各軸の角度を検出するn個の位置検
出器と、前記メモリに内蔵された前記複数の姿勢で教示
さt′したクールの先端の座標値を一致させるに必要な
各軸の定数の設定誤差およびツールオフセットの設定誤
差を算出する計算プログラムと、前記コンピューターに
内蔵され前記位置検出器の出力を受けて前記計算プログ
ラムを使用して前記各葡およびツールオフセットのそn
ぞnの設定誤差を算出する演算装置と、各前記設定誤差
を出力1〜で前記定数およびツールオフセット補正を行
う補正出力回踏と、を含むロボット定数の自動補正方式
としたものである。
(作 用〕
本発明によると、前記ロボットにより3次元空間の任意
の1点を複数の姿勢で教示することによって得らnるツ
ール先端座標をもとに、前記ロボットが補間動作を行う
ために必要な各軸の定数の設定誤差およびツールオフセ
ントの設定誤差を前記プログラムにより計算して自動的
に補正されることかできる。
の1点を複数の姿勢で教示することによって得らnるツ
ール先端座標をもとに、前記ロボットが補間動作を行う
ために必要な各軸の定数の設定誤差およびツールオフセ
ントの設定誤差を前記プログラムにより計算して自動的
に補正されることかできる。
(実 施 例)
本方式の実施例を第1図から第4図によVテちまず、定
数およびツールオフセントについて、第2図により説明
する。ロボット(1)の各軸の位置データは、エンコー
ダ等の位置検出器(2)の出力のため、この値が、度ま
たは、ラジアン値でわかる必要がある。定数とは第2図
に示すようにロボット(1)の位置検出器(2)の値か
ら角度を計算するのに必要な基準位置を示すものである
。一方、ツール第2ユ 5)である。
数およびツールオフセントについて、第2図により説明
する。ロボット(1)の各軸の位置データは、エンコー
ダ等の位置検出器(2)の出力のため、この値が、度ま
たは、ラジアン値でわかる必要がある。定数とは第2図
に示すようにロボット(1)の位置検出器(2)の値か
ら角度を計算するのに必要な基準位置を示すものである
。一方、ツール第2ユ 5)である。
さて、ロボット(1)の手首に取り付けたツール(3)
先端(4)座標は、前記定数およびツールオフセットお
よびロボットの姿勢をパラメータとして算出することが
できる。多関節ロボットでは、第3図に示すように、空
間の1点を複数の姿勢で教示することが可能である。今
、定数およびノールオフセントが正確に設定されていn
ば、空間の1点を複数の姿勢で教示しても得らnるソー
ル先端の(xl。
先端(4)座標は、前記定数およびツールオフセットお
よびロボットの姿勢をパラメータとして算出することが
できる。多関節ロボットでは、第3図に示すように、空
間の1点を複数の姿勢で教示することが可能である。今
、定数およびノールオフセントが正確に設定されていn
ば、空間の1点を複数の姿勢で教示しても得らnるソー
ル先端の(xl。
yi、zり座標値は、姿勢によらず同一の値が得らnる
はずである。しかしながら、もし、設定した定数および
ツールオフセットに誤差が含ま几でいるならば、同一点
を教示したにもかかわらず、算出されるツール先端の(
xi、yi、zi)座標値は、ロボットの姿勢によって
異なった値となってしまう。本方式は、教示した点の真
の座標(X、Y、Z)と、種々の姿勢で算出される座標
(xi、yi、zi)との誤差pX i、r’、
r = X−Xl 4yl=Y−yi、 p ZL:Z−z
i を打ち消スヨうに、ツール先端を求める算出式のパ
ラメータである定数およびツールオフセットの誤差を推
定し、正確な値に修正することを特徴とするものである
。
はずである。しかしながら、もし、設定した定数および
ツールオフセットに誤差が含ま几でいるならば、同一点
を教示したにもかかわらず、算出されるツール先端の(
xi、yi、zi)座標値は、ロボットの姿勢によって
異なった値となってしまう。本方式は、教示した点の真
の座標(X、Y、Z)と、種々の姿勢で算出される座標
(xi、yi、zi)との誤差pX i、r’、
r = X−Xl 4yl=Y−yi、 p ZL:Z−z
i を打ち消スヨうに、ツール先端を求める算出式のパ
ラメータである定数およびツールオフセットの誤差を推
定し、正確な値に修正することを特徴とするものである
。
以下、この方式の概略を述べる。
ロボットの手首に取り付けたソール先端座標(x+y、
z)は σn)でθ1軸からθ1軸の各、■を表わしており、C
I+’に+・CINはθ、・・dn軸の零点を表わす定
数およびツールオフセy トm ” n + 3である
。また、fx 、、fy 。
z)は σn)でθ1軸からθ1軸の各、■を表わしており、C
I+’に+・CINはθ、・・dn軸の零点を表わす定
数およびツールオフセy トm ” n + 3である
。また、fx 、、fy 。
f’zは、ノールノ先端座表(xl y r z)がθ
とCI + 02 ”’+Cm の関数であることを
表わしている。
とCI + 02 ”’+Cm の関数であることを
表わしている。
ロボットの動作エリア内の任意の1点を予め定めておき
、この点にロボットのツール先端が一致するように複数
の姿勢で教示することにより、そnぞ几の姿勢θ1に対
応して(1)式よりツールの先端座標を得ることができ
る。同一点を教示したのであるから、(1)式より求ま
る( xi、yi、zi )座標値は同一のはずである
が、初期設定した定数およびツールオフセットCI。+
C2゜、−・・、CS VC誤差があると、同一値を
得ることができない。今1、教示した点の真の座標値が
(x、y、z ) であるとするならば、真+7)I
i標(x、Y、z) と(1)式より求まる座標(x
i、yi。
、この点にロボットのツール先端が一致するように複数
の姿勢で教示することにより、そnぞ几の姿勢θ1に対
応して(1)式よりツールの先端座標を得ることができ
る。同一点を教示したのであるから、(1)式より求ま
る( xi、yi、zi )座標値は同一のはずである
が、初期設定した定数およびツールオフセットCI。+
C2゜、−・・、CS VC誤差があると、同一値を
得ることができない。今1、教示した点の真の座標値が
(x、y、z ) であるとするならば、真+7)I
i標(x、Y、z) と(1)式より求まる座標(x
i、yi。
zi) 、J:ノ1dxi、ryiLi、 u次ノヨウ
IICナル。
IICナル。
以下、この誤差を打ち消す方法について述べる。
まず、(1)式をティラー展開し、1次の項までとる。
2次以降の項は、微少であるので無視できる。
ただし1.l; xl ”’ + J””J’+ 7+
”’fm7J’、 x、 ++、、Fmxは偏微分係
数C:、C:、:・・、CSは定数の初期設定値および
ツールオフセントの初期設定値、ΔC,、rlct +
・・・Jam fd、CI+02+・・・、amの誤差
である。(2)式は次のように表わすことができる。
”’fm7J’、 x、 ++、、Fmxは偏微分係
数C:、C:、:・・、CSは定数の初期設定値および
ツールオフセントの初期設定値、ΔC,、rlct +
・・・Jam fd、CI+02+・・・、amの誤差
である。(2)式は次のように表わすことができる。
にするような7fak2−c% から推定する。
ll Y2 r2 izR:□五□ (
へ1+ デ九十 −21)ただし、Nは、教示した姿勢
の数である。Rが最小値をとる条件は θR □ 二 〇 =O,・・・、θ(20m) が同時に成り立つときである。すなわち、(θL、C,
、C2,・−、Cm) が得らnる、こf′Lを整理すると と行列を用いて表わすことができる。ただし、(Mal
は(4)式を整理して得らnる行列である。(5)式は
、(m+3)次元連立−次方程式であり、こnを解くと
初期設定定数とツールオフセントの設定誤差ΔC,”2
+・・・ΔCmf得る。したがって、初期設定定数は Cx=Ck+ΔCk と補正される。
へ1+ デ九十 −21)ただし、Nは、教示した姿勢
の数である。Rが最小値をとる条件は θR □ 二 〇 =O,・・・、θ(20m) が同時に成り立つときである。すなわち、(θL、C,
、C2,・−、Cm) が得らnる、こf′Lを整理すると と行列を用いて表わすことができる。ただし、(Mal
は(4)式を整理して得らnる行列である。(5)式は
、(m+3)次元連立−次方程式であり、こnを解くと
初期設定定数とツールオフセントの設定誤差ΔC,”2
+・・・ΔCmf得る。したがって、初期設定定数は Cx=Ck+ΔCk と補正される。
(本発明の作用効果)
前記方式に基づいた実施例により本発明の作用効果を説
明すると、第1図に示すように、5軸間節形のロボット
(1)に、使用目的に応じたツール(3)を取り付ける
。次に第3図に示すように予め定めた1点にツール(3
)先端(4)が一致するように、ロボット(1)を教示
装置(7)を介して教示する。この時の各軸の姿勢は、
制御装置(5)内の記憶装置(6)内に記憶される。、
複数回異なる姿勢で、同一点を教示する操作を繰り返す
。次に、定数とツールオフセットを補正するプログラム
を実行すると、各軸の姿勢、初期設定定数およびノール
オフセットから、自動的に定数とツールオフセットは、
正確な値に補正さ几る。なお、この操作は、1度行えば
ツールを交換しないかぎり再度行う必要は無い。
明すると、第1図に示すように、5軸間節形のロボット
(1)に、使用目的に応じたツール(3)を取り付ける
。次に第3図に示すように予め定めた1点にツール(3
)先端(4)が一致するように、ロボット(1)を教示
装置(7)を介して教示する。この時の各軸の姿勢は、
制御装置(5)内の記憶装置(6)内に記憶される。、
複数回異なる姿勢で、同一点を教示する操作を繰り返す
。次に、定数とツールオフセットを補正するプログラム
を実行すると、各軸の姿勢、初期設定定数およびノール
オフセットから、自動的に定数とツールオフセットは、
正確な値に補正さ几る。なお、この操作は、1度行えば
ツールを交換しないかぎり再度行う必要は無い。
このように、本方式を5軸ロボットに適用したところこ
′n1で困難であった定数およびツールオフセントの設
定作業は、簡単にかつ高精度に行うことが可能となった
。またソール先端の座標が高精度で得らnるため、CA
D(Computer Aided Desigrl)
によるオフラインティーチングへの適用も高精度に行え
るようになった。
′n1で困難であった定数およびツールオフセントの設
定作業は、簡単にかつ高精度に行うことが可能となった
。またソール先端の座標が高精度で得らnるため、CA
D(Computer Aided Desigrl)
によるオフラインティーチングへの適用も高精度に行え
るようになった。
第1図は本発明の実施例のハードウェアを示す概略図、
第2図は第1図のロボット定数とツールオフセントの説
明図、第3図は第2図に示すロボットが1点の姿勢で教
示した状態を示す説明図、第4図は本発明の装置の作動
を示すブロック図である。 1・・・ロボット 2・・位置検出器3・・・ソー
ル 4・・先 端 5・・・制御装置 6・・・メモリ7・・・教示装
置 代理人 弁理士 河 内 潤 二 重1121 躬4図
第2図は第1図のロボット定数とツールオフセントの説
明図、第3図は第2図に示すロボットが1点の姿勢で教
示した状態を示す説明図、第4図は本発明の装置の作動
を示すブロック図である。 1・・・ロボット 2・・位置検出器3・・・ソー
ル 4・・先 端 5・・・制御装置 6・・・メモリ7・・・教示装
置 代理人 弁理士 河 内 潤 二 重1121 躬4図
Claims (1)
- コンピューターと所望のプログラムを記憶したメモリを
有する制御装置を備え、かつn(正の整数)個の自由度
を有する多関節ロボットの手首にツールを取り付けてな
るロボットの定数の設定誤差およびツールオフセットの
設定誤差の自動補正方式であって、前記ロボットにより
3次元空間の任意の1点を複数の姿勢で教示装置を介し
教示したとき各軸の角度を検出するn個の位置検出器と
、前記メモリに内蔵された前記複数の姿勢で教示された
ツールの先端の座標値を一致させるに必要な各軸の定数
の設定誤差およびツールオフセットの設定誤差を算出す
る計算プログラムと、前記コンピューターに内蔵され前
記位置検出器の出力を受けて前記計算プログラムを使用
して前記各軸およびシールオフセットのそれぞれの設定
誤差を算出する演算装置と、各前記設定誤差を出力して
前記定数およびツールオフセット補正を行う補正出力回
路と、を含むロボット定数の自動補正方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59254068A JP2640339B2 (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | ロボット定数の自動補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59254068A JP2640339B2 (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | ロボット定数の自動補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61133409A true JPS61133409A (ja) | 1986-06-20 |
JP2640339B2 JP2640339B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=17259770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59254068A Expired - Lifetime JP2640339B2 (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | ロボット定数の自動補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2640339B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6478774A (en) * | 1987-09-16 | 1989-03-24 | Fanuc Ltd | Automatic setting system of tool nose point |
JPH01119806A (ja) * | 1987-11-04 | 1989-05-11 | Hitachi Ltd | ロボットにおける芯ずれ補正方法 |
JPH01312607A (ja) * | 1988-06-10 | 1989-12-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | ロボットのずれ量検出方法 |
WO1990011872A1 (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-18 | Fanuc Ltd | Method for setting tool center point for robot |
JPH04129687A (ja) * | 1990-09-20 | 1992-04-30 | Nachi Fujikoshi Corp | ロボット定数の自動補正方法 |
EP1875991A2 (en) | 2006-07-03 | 2008-01-09 | Fanuc Ltd | Measuring system and calibration method |
CN111091480A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-01 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
CN116494254A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-07-28 | 佛山隆深机器人有限公司 | 工业机器人位置校正方法和工业机器人 |
WO2024018736A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボットの制御方法、およびロボットの制御装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5083194B2 (ja) | 2008-12-18 | 2012-11-28 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットのキャリブレーション方法及びロボットの制御装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58160086A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-22 | 富士通株式会社 | ロボツトア−ム座標決定法 |
-
1984
- 1984-12-03 JP JP59254068A patent/JP2640339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1875991A2 (en) | 2006-07-03 | 2008-01-09 | Fanuc Ltd | Measuring system and calibration method |
CN111091480A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-01 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
CN111091480B (zh) * | 2020-01-06 | 2023-08-04 | 中交四航局江门航通船业有限公司 | 一种浇筑设备的定位方法 |
WO2024018736A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボットの制御方法、およびロボットの制御装置 |
JP2024012925A (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-31 | 株式会社神戸製鋼所 | ロボットの制御方法、およびロボットの制御装置 |
CN116494254A (zh) * | 2023-06-28 | 2023-07-28 | 佛山隆深机器人有限公司 | 工业机器人位置校正方法和工业机器人 |
CN116494254B (zh) * | 2023-06-28 | 2023-08-25 | 佛山隆深机器人有限公司 | 工业机器人位置校正方法和工业机器人 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2640339B2 (ja) | 1997-08-13 |
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