JPS62190505A - 産業用ロボツトの制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） （産業上の利用分野） 本発明は産業用ロボッ１〜の制御装置に関する。

（従来の技術） 第３図は産業用ロボットの構成図を示すものである。同
図（２）は水平多関節形ロボットを示し、θ１軸及び０
２軸の廻りに第１アーム、第２７−ムが回転できる構造
となっており、これに手先の回転０３軸と上下Ｚ軸を加
えて、空間内の任意の位置、姿勢に位置決めすることが
できる。同図０は円筒座標形ロボッ１−を示し、腰の回
転０１軸、腕の上下Ｚ軸、腕の伸縮Ｒ軸、腕のねじり０
２軸、手首の曲げ０３軸の合計５自由度の運動部分を持
っている。

又、同図（Ｃ）は直角座標形ロボッ１〜を示し、門型の
Ｘ軸アームの上に、Ｙ軸アームが乗り、これにＺｌｌｌ
ｌｌアームが取付けられ、Ｚｆｌｌｌアームの先端には
曲げ０１軸とねじりθ２軸をもつ手首が取付けられてい
る。同図１は垂直多関節形ロボットで、腰の回転θ１軸
、肩の回転θ２軸、肘の回転θ３軸、手首のねじり０４
軸、手首の曲げ０５軸、手先の回転θ６軸の６自由度を
もち、空間の任意の点に、任意の姿勢でワークを移動さ
せることができる。

第４図は上記産業用ロボットの制御装置のブロック図を
示し、中央演算処理装置１には、記憶装置２、ポイント
教示装置３、プログラム入力装置４、操作パネル５、外
部記憶装置６、及びザーボ駆動装置７か入出力バスを介
して接続されている。

又、このり−一小駆動装置７とロボッ１〜内部に組込ま
れたサー小モータ８、及び回転セン＋１９は、各々並列
に接続されている。

このような産業用ロボットに作業をさせるためには、通
常、事前に作業のプログラムを作成し、記憶装置２に格
納しておかなくてはならない。作業プログラムは、作業
点の位置情報とプログラムのシーケンス情報とから成り
、前者はポイン１〜教示装置３、後盾はプログラム入力
菰首４より入力される。一般に産業用ロボットを自動運
転さゼる場合は、記憶装置２の中のプログラムを１つず
つ取出し、内容をＶｆＫしてプログラムシーケンスに従
い、サーボ駆動装置７に動作指令を出づ。

プログラム中に経路計算を必要とする命令が現れた場合
、中央演算処理装置１は記憶装置Ｚより必要な位置デー
タを取出し、変換装置１０を通して座標値データに変換
する。この座標値データを使って補間計算を行う。例え
ば第５図において、ロボットが点Ａから点Ｂへ心線補間
で移動づ−るものとする。この場合中央演算処理装置１
は以下の手順で動作を行う。

■　２悴、装置２より点Ａ及び点Ｂの関節角データＬθ
１．θ２．θ３．０４．　θ５．　０ｔｅｊ■　変換装
置１０により前記関節角データを０）式のように座標値
データに変換１−る。

ｘＯ／ ここでＴはθ＝＋ｘの変換マトリクスである。

■　点Ａ２点Ｂを結ぶ直線の方程式ｆ　（工。

び、２）を求める。

■　４ノ一ボ処理単位時間ムｔとプログラムで指定され
た線速びよりピッチＰを求め、補間点８１〜Ｓｎまでを
逐次目算する。

■　８１〜Ｓｎの座標データを変１灸装首１０により■
式のように関節角データに変換する。

θ＝Ｔ−１・Ｘ　　　　　　　■ ここで１ｌ−１はＸ＝Ｂ７＋の逆変換である。

■　８１〜Ｓｎの関節角データを逐次サーボ駆動装置７
に出力しロボツ］・を動作させる。

上記■〜■を繰り返しＡ−＋８の動作を完了させる。

（発明が解決しＪ、うとする問題点） 補間点ＳｍとＳｍ＋１の間、ロボットはＰＴＰ（Ｐｏｉ
ｎｔ　Ｔｏ　Ｐｏ１ｎｔ）　８作を行うためピッチＰが
大きい程ロボットの描く直線の精度は低くなる。しかし
中央演算処理装置の能力に限界があるためサーボ処理単
位時間Δｔを小さくとることが出来ず、ピッチＰを十分
に小さくとることは困難である。

従って以下のような問題点が考えられる。

１）中央演算処理装置の能力に限界があるため高い経路
精度が得られない。

２）高い経路精度を１りるためには、容量の大きな中央
演算処理装置を用いるか、又は階層構造の製綿処理装置
を用いる必要かあるため高価なシステムになってしまう
。

本発明は上述した欠点を改善し、高い経路精度を有し、
安価に実現可能な産業用ロボットの１ｌＩｉ１（！１１
装置を提供することを目的と覆る。

（発明の構成） （問題点を解決するための手段及び作用）かかる目的を
達成するため本発明は経路計算を自助運転以前に行う経
路演算処理装置と、この前記経路演算処理装置の出力情
報を記憶づる記憶装置と、前記記憶装置よりの情報に基
づき、ロボットの動作を制御する中央演算処理装置とを
備えて成ることを特徴とする。

この構成により、経路精度が高く、中央演算処Ｉ！Ｉ！
装置の負荷を軽減することが可能となる。

（実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図に本発明の一実施例の構成ブロック図を示１゜第４
図と同一符号のものは説明を省略する。同図において変
換装置１１は各動作軸ごとの位置情報を座標軸ごとの位
置情報に、又１ｃ１．座標軸ごとの情報を動作軸ごとの
位置情報に変換づる−しので必る。すなわち、前）本の
０）及び■式の変換を行うものである。１２は経路訓鋒
を行う演算処理装置である。１３は前記経路演算処理装
置の出力情報である補間点の位置情報を記憶する記憶装
置である。中央演算処理装＠１では記憶装置２よりプロ
グラムを読み出し逐次実行するが、プログラム中に経路
制御を必要とする命令が現われた場合、記憶装置１３に
記憶された位置情報を読み出しサーボ駆動装置７に位置
指令を出力する。また１３は経路演算処理装置１２によ
って計算された経路がロボット動作範囲から外れている
か否か、またロボット各関節速度が最高速度を越えない
か否かをチェックする経路チェック装置である。１４は
経路補正装置で、経路演算処理装置１２によって目算さ
れた経路をロボットの動作特性に合わせて補正するもの
である。

第２図は本発明の多数台ロボットへの接続例である。図
（Ａ）においてロボット１〜ｎは全て同じロボットであ
る。各ロボットの教示作業時に切換装置１５により変換
装置１１、経路演算装置１２を接続し、その出力である
補間点位置情報を各ロボットに伝送する。図（Ｂ）は種
類の違うロボッ１〜Ａ、Ｂ。

Ｃ・・・への接続例である。変換装置１１Ａ、Ｂ、Ｃ・
・・はそれぞれロボッｌ−Ａ、Ｂ、Ｃ・・・の型式、寸
法に合わせて座標変換を行うものであり、経路演算装置
１２は各ロボットに共通である。

以上説明したように本実施によれば、 １）予め経路を計算するため、補間点を多くｔ’ｈこと
ができ、経路精度が高くなる。

２）ロボット動作中に経路目算が不要のため、中央演粋
処し！ｌ！装置の処理が速くできる。

３）ロボットを動作させる以前に経路の異常チェックが
できる。

４）ロボットの動作特性に合わせて経路の補正が可能で
ある。

５）複数のロボットに対し経路演算装置を接続できる。

（発明の効果） 以上説明した様に本発明によれば経路精度が高く、経路
補正が可能なロボットを提供できる。また複数台のロボ
ットに対し経路演算装置を共通化でき、各ロボットの中
央演算処理装置の負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の産業用ロボットの制御装置
のブロック構成図、第２図は本発明の一実施例に係る接
続図、第３図は各種産業用ロボットの構造図、第４図は
従来の産業用ロボットの制御装置のブロック構成図、第
５図はロボットの直線補間動作図である。 １・・・中央演算処理装置 ２・・・記憶装置 ３・・・ポイン：〜教示装置 ４・・・プログラム入力装置 ５・・・操作パネル ６・・・外部記憶装置 ７・・・サーボ駆動装置 ８・・・１ノーボモータ ９・・・回転センサー １０・・・変換装置 １１・・・変換装置 １２・・・経路演算処理装置 １３・・・経路チェック装置 １４・・・経路補正装置 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 ＣＢ） 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一連の位置データに基いて動作する産業用ロボットにお
   いて、連続経路制御動作 の際に経路上の補間点位置データを自動 運転以前に計算する経路演算処理装置と、前記補間点位
   置データを記憶する記憶装置と、この記憶装置よりの情
   報により産業用ロボットの駆動を制御を行う中央演算処
   理装置とを備えて成ることを特徴とする産業用ロボット
   の制御装置。