JPS6377671A - Robot device - Google Patents
Robot deviceInfo
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- JPS6377671A JPS6377671A JP21951486A JP21951486A JPS6377671A JP S6377671 A JPS6377671 A JP S6377671A JP 21951486 A JP21951486 A JP 21951486A JP 21951486 A JP21951486 A JP 21951486A JP S6377671 A JPS6377671 A JP S6377671A
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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) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ロボット装置に係り、好適な動作領域が得ら
れるロボット装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a robot device, and more particularly, to a robot device that can obtain a suitable operating range.
従来、動作領域を拡大し得るロボット装置としては、特
開昭５７−８３３８６号公報に記載のように、ロボット
アームを備えた本体に、移動手段を備えているものがあ
る。この装置では、移動手段を固定すると、エンドエフ
ェクタの動作領域は限定される。この動作領域を越えた
所で作業をしようとする場合５作業を中断し、移動手段
により本体を移動してエンドエフェクタを動作領域のほ
ぼ中央に移動させている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a robot device capable of expanding its operating range, there is one that has a main body equipped with a robot arm and a moving means, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-83386. In this device, when the moving means is fixed, the operating range of the end effector is limited. When attempting to work beyond this operating area, the work is interrupted, and the main body is moved by the moving means to move the end effector to approximately the center of the operating area.
上記従来例では、作業範囲を越えた場合、ロボットアー
ムを備える本体を移動するために、ロボットアームの動
作を一時停止しなければならなかった。従って１作業能
率が悪いという問題があった。また、ロボットアームを
備える本体の移動。In the above conventional example, when the work range is exceeded, the operation of the robot arm must be temporarily stopped in order to move the main body including the robot arm. Therefore, there was a problem of poor work efficiency. Also, the movement of the main body equipped with a robot arm.
およびエンドエフェクタを動作領域の境界近傍から動作
領域の中央に移動させることが自動化されていないため
、オペレータの作業量が増えるという問題があった。Furthermore, since moving the end effector from near the boundary of the operating area to the center of the operating area is not automated, there is a problem in that the amount of work for the operator increases.
本発明の目的は、動作領域を越えたところで作業する場
合、作業を中断することなく、動作領域を自動的に拡大
することができるロボット装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a robot device that can automatically expand the operating range without interrupting the work when working beyond the operating range.
本発明の上記の目的は、第１の駆動装置により作動する
ロボットアームと、その先端に設けたエンドエフェクタ
と、ロボットアームの基部を駆動する第２の駆動装置と
を備えるロボット装置において、前記エンドエフェクタ
の位置検出装置と。The above-mentioned object of the present invention is to provide a robot device including a robot arm operated by a first drive device, an end effector provided at the tip thereof, and a second drive device driving the base of the robot arm. Effector position detection device.
ロボットアームの駆動位置検出装置と、前記エンドエフ
ェクタの位置検出装置で検出された位置が予め設定した
動作領域内であるか否かを判別する判別回路と、℃の判
別回路からの領域外の判別によりエンドエフェクタを動
作領域内に移動させる信号を第１の駆動装置に出力する
ロボットアーム移動制御装置と、エンドエフェクタの移
動量と逆方向にロボットアーム基部を移動させる信号を
第２の駆動装置に出力するロボットアーム基部移動制御
装置とを備えることにより達成される。A robot arm drive position detection device, a determination circuit that determines whether or not the position detected by the end effector position detection device is within a preset operating range, and determination of outside the range from a °C determination circuit. a robot arm movement control device that outputs a signal to the first drive device to move the end effector into the operating area; and a signal to the second drive device to move the robot arm base in a direction opposite to the amount of movement of the end effector. This is achieved by including a robot arm base movement control device that outputs the output.
エンドエフェクタの動作領域内に、エンドエフェクタで
実際に作業を行う作業領域を任意に設定する。エンドエ
フェクタがこの作業領域内にあるかどうかを判別回路に
より判断する。エンドエフェクタが作業領域の外にある
場合は、エンドエフェクタを作業領域５内に収めるため
に必要なエンドエフェクタの移動量を求め、その結果に
基づいて、エンドエフェクタを作業領域５内に移動する
。A work area in which work is actually performed with the end effector is arbitrarily set within the operation area of the end effector. A determination circuit determines whether the end effector is within this working area. If the end effector is outside the work area, the amount of movement of the end effector required to fit the end effector within the work area 5 is determined, and the end effector is moved into the work area 5 based on the result.
また、同時に、エンドエフェクタの移動量を相殺するよ
うにロボットアームの基部を移動する。これにより、エ
ンドエフェクタを作業領域内に位置決めし、その動作領
域を拡大することができる。At the same time, the base of the robot arm is moved to offset the amount of movement of the end effector. This makes it possible to position the end effector within the working area and expand its operating area.
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の装置の一実施例を示すもので。FIG. 1 shows an embodiment of the apparatus of the present invention.
この図において、１はロボット本体、２はロボット本体
１に設けたロボットアーム、３はロボットアーム２の先
端に設けたエンドエフェクタ、４は、ロボット本体１に
設けた車輪等の移動手段である。In this figure, 1 is a robot body, 2 is a robot arm provided on the robot body 1, 3 is an end effector provided at the tip of the robot arm 2, and 4 is a moving means such as wheels provided on the robot body 1.
５はエンドエフェクタの動作領域を示し、６はその動作
領域５内に設定された作業領域を示す、７〜９はそれぞ
れロボットアームの関節駆動用のモータ、１０〜１２は
ロボットアームの関節角度を検出するポテンショメータ
、１３は移動手段４の駆動用のモータ、１４は移動手段
の移動位置を検出する検出器、１５はエンドエフェクタ
３の位置、姿勢を設定する入力手段、１６は制御装置で
、この制御装置１６は動作領域５およびこの領域５内に
おけるエンドエフェクタ３の作業領域６を設定する領域
設定器１７と、ポテンショメータ１０〜１２からの関節
角にもとづいてエンドエフェクタ３の位置を求めるエン
ドエフェクタ位置検、’ＢＦａ１８と、エンドエフェク
タ位置検出器１８からのエンドエフェクタ位置を入力手
段１５から目標位置に補正する比較器１９と、エンドエ
フェクタ３の位置が作業領域設定器１７で設定された作
業領域内にあるか否かを判別する判別器２ｏと、判別器
２０からの作業領域外の指令にもとづいてエンドエフェ
クタ３を作業領域６内に移動させるためのエンドエフェ
クタ移動量を出力するエンドエフェクタ移動量演算装置
２１と、エンドエフェクタの移動量と逆方向にロボット
アーム本体コを移動させるためロボット本体移動量を出
力するロボット本体８動量演算装置２２とを鍔えている
。5 indicates the operating area of the end effector, 6 indicates the working area set within the operating area 5, 7 to 9 are motors for driving the joints of the robot arm, and 10 to 12 indicate the joint angles of the robot arm. 13 is a motor for driving the moving means 4; 14 is a detector for detecting the moving position of the moving means; 15 is an input means for setting the position and attitude of the end effector 3; 16 is a control device; The control device 16 includes a region setter 17 that sets a working region 5 and a working region 6 of the end effector 3 within this region 5, and an end effector position device that determines the position of the end effector 3 based on the joint angles from potentiometers 10 to 12. a comparator 19 that corrects the end effector position from the end effector position detector 18 to the target position from the input means 15; a discriminator 2o that determines whether or not it is in the work area; and an end effector movement amount that outputs an end effector movement amount for moving the end effector 3 into the work area 6 based on a command outside the work area from the discriminator 20. A computing device 21 and a robot body 8 movement computing device 22 which outputs the amount of movement of the robot arm in order to move the robot arm body in the opposite direction to the amount of movement of the end effector are mounted.
２３〜２６は比較器である。23 to 26 are comparators.
前述した作業領域設定器１７はエンドエフェクタ３が動
作領域５および作業領域６内で作動するときのロボット
アーム２の各関節角度θを次の（１）式で示すように記
憶している。The aforementioned work area setter 17 stores each joint angle θ of the robot arm 2 when the end effector 3 operates within the operation area 5 and the work area 6, as shown by the following equation (1).
ａ≦θ≦ｂ ・・・（１）ただ
し、ａ：各関節角度範囲の下限を示す定数ｂ＝各関節角
度範囲の上限を示す定数
前述した判別器２０は各関節角度θが上記（１）式の条
件を満すか否かによって、エンドエフェクタ３が予め設
定した動作領域５あるいは作業領域６内にあるか否かを
判別する。さらに前述したエンドエフェクタ移動量演算
装置ｉ２１およびロボット本体移動量演算装置２２は、
エンドエフェクタ３およびロボット本体１の移動量を、
第２図に示すように、エンドエフェクタ３の座標系Ｘａ
、Ｙａ。a≦θ≦b (1) where a: constant indicating the lower limit of each joint angle range b=constant indicating the upper limit of each joint angle range In the discriminator 20 described above, each joint angle θ is the above (1) Depending on whether the condition of the expression is satisfied, it is determined whether the end effector 3 is within the preset operating area 5 or working area 6. Furthermore, the end effector movement amount calculation device i21 and the robot body movement amount calculation device 22 described above are
The amount of movement of the end effector 3 and robot body 1 is
As shown in FIG. 2, the coordinate system Xa of the end effector 3
, Ya.
Ｚａ 、ロボット本体１の座標系Ｘ１ｊ Ｙｌｌ ｚｔ
ｔさらにロボット本体１の絶対位置を表わすために。Za, coordinate system of robot body 1 X1j Yll zt
t to further represent the absolute position of the robot body 1.
基準座標系ｘ、、ｙ、、ｚ、にもとづいて出力する。Output is based on the reference coordinate system x, y, z.
この第２図において、Ａはエンドエフェクタ３を移動さ
せる位置ベクトルを、Ｂはロボット本体１をエンドエフ
ェクタ３の逆方向に移動させる位置ベクトルを、さらに
ｃ、ｃ’は基準座標系Ｘ、、Ｙ□Ｚ１からロボット本体
１を見たときの位置ベクトルを示す。In FIG. 2, A is a position vector for moving the end effector 3, B is a position vector for moving the robot body 1 in the opposite direction of the end effector 3, and c and c' are reference coordinate systems X, Y. □ Shows the position vector when looking at the robot body 1 from Z1.
次に上述した本発明の装置の動作を説明する。Next, the operation of the above-described apparatus of the present invention will be explained.
いま、第３図に示すように、ロボット装置のエンドエフ
ェクタ３が動作領域５Ａ内で作業し得る状態θに固定さ
れている。この状態において、エンドエフェクタ３がこ
の動作領域５Ａを越えて作動しようとすると、このロボ
ットアーム２の関節角度情報はエンドエフェクタ位置検
出器１８に取込まれ、エンドエフェクタ３の位置が検出
される。Now, as shown in FIG. 3, the end effector 3 of the robot device is fixed in a state θ in which it can work within the operating area 5A. In this state, when the end effector 3 attempts to operate beyond the operating range 5A, joint angle information of the robot arm 2 is captured by the end effector position detector 18, and the position of the end effector 3 is detected.
このエンドエフェクタの位置は判別器２０において、領
域設定器１７からの動作領域５Ａと比較される。この実
施例においては、前述した（１）式にもとづいて動作領
域５Ａにあるか否かを判別する。そして、判別器２ｏは
エンドエフェクタ３が動作領域５Ａ外にあると判別する
と、エンドエフェクタ移動量演算装置２１およびロボッ
ト本体移動量演算装置２２を作動させる。これにより、
演算装置２１．２２はそれぞれ移動手段４を駆動制御し
てロボット本体を符号Ｅで示す位置に移動させると共に
、エンドエフェクタ３を、ロボット本体１の移動によっ
て生じる動作領域５Ｂの中心に移動させる。その結果、
ロボット装置におけるエンドエフェクタ３の動作領域を
５Ａから５Ｂに変更し、その動作領域を拡大させること
ができる。The position of this end effector is compared in the discriminator 20 with the operating area 5A from the area setter 17. In this embodiment, it is determined whether or not it is in the operating region 5A based on the above-mentioned equation (1). When the discriminator 2o determines that the end effector 3 is outside the operating area 5A, it activates the end effector movement amount calculation device 21 and the robot body movement amount calculation device 22. This results in
The computing devices 21 and 22 respectively drive and control the moving means 4 to move the robot body to the position indicated by symbol E, and also move the end effector 3 to the center of the operating area 5B created by the movement of the robot body 1. the result,
The operating area of the end effector 3 in the robot device can be changed from 5A to 5B, and the operating area can be expanded.
なお上述の実施例はハード回路による構成を示したが、
マイクロコンピュータによっても実現することができる
。その場合のフローチャート図を第４図に示す。Although the above-mentioned embodiment shows a configuration using a hardware circuit,
It can also be realized by a microcomputer. A flowchart in that case is shown in FIG.
また、上述の実施例では、エンドエフェクタ３の位置が
動作領域内にあるか否かの判別を、ロボットアームの関
節角度を用いて実施したが、エンドエフェクタ３の位置
と動作領域とを直接比較することも可能である。In addition, in the above embodiment, the joint angle of the robot arm was used to determine whether or not the position of the end effector 3 was within the motion range, but the position of the end effector 3 and the motion range were directly compared. It is also possible to do so.
また１本発明はロボットアームの動作領域５内に設定し
た作業領域６を拡大する場合にも適用することができる
。この場合には例えば第５図に示すようにドア５０のノ
ブ５１を操作する作業に適する。The present invention can also be applied to the case where the work area 6 set within the operating area 5 of the robot arm is expanded. In this case, it is suitable for operating a knob 51 of a door 50, for example, as shown in FIG.
また、ロボット本体１の位置決めの誤差は、本体１を固
定したときのエンドエフェクタ３の位置決め誤差より大
きいと考えられる。そこで、ロボットアーム２で作業を
しているときに１本体１を移動すると、エンドエフェク
タ３の位置に誤差が生じる。この位置決め誤差は、作業
内容によっては、無視できない場合がある。Further, the error in positioning the robot body 1 is considered to be larger than the error in positioning the end effector 3 when the body 1 is fixed. Therefore, if the main body 1 is moved while working with the robot arm 2, an error will occur in the position of the end effector 3. This positioning error may not be negligible depending on the content of the work.
従って、本装置では、作業内容や、オペレータに応じて
、任意に不感帯、すなわち、作業領域６を設定し、この
影響を避けることができる。Therefore, in this apparatus, it is possible to arbitrarily set the dead zone, that is, the work area 6, depending on the work content and the operator, and avoid this influence.
なお、上述の実施例においては、移動手段として、車輪
形式のものを示したが、第６図に示すように、ロボット
アーム２の基部に、多関節アーム機構６０を設けてもよ
いし、第７図に示すように、クレーン形式の移動機構７
０を設けても、同様に実現することができる。In the above-described embodiment, a wheel-type moving means is shown, but as shown in FIG. 6, a multi-joint arm mechanism 60 may be provided at the base of the robot arm 2, As shown in Figure 7, a crane-type moving mechanism 7
Even if 0 is provided, the same implementation can be achieved.
本発明によれば、ロボットアームのエンドエフェクタが
動作領域を越えて作業を行う際、見かけ上、動作領域が
自動的に拡大するので、作業を中断する必要がない。従
って１作業能率が向上し。According to the present invention, when the end effector of the robot arm performs work beyond its operating range, the operating range apparently automatically expands, so there is no need to interrupt the work. Therefore, work efficiency is improved.
オペレータの負担が軽減する。また、マニピュレータ自
身の動作領域が狭くても広範囲で作業を行うことができ
る。The burden on the operator is reduced. Further, even if the operating area of the manipulator itself is narrow, it is possible to perform work over a wide range.
第１図は１本発明のロボット装置の一例の構成を示す図
、第２図は１本発明における移動原理を示す説明図、第
３図は、本発明の装置の動作状態を示す説明図、第４図
は、本発明の動作を示すフローチャート図、第５図〜第
７図はそれぞれ本発明の装置の他の実施例を示す斜視図
である。
１・・・ロボット本体、２・・・ロボットアーム、３・
・・エンドエフェクタ、４・・・移動手段、５・・・動
作領域、６・・・作業領域、７〜９，１３・・・モータ
、１５・・・入ｚ３−ｚｇ−０−比牡
ｆ Ｚ 図
■３図
Ｂ
■ ４ 図
不５ 図
５ρ−−−にア
５Ｉ −−−ノフ゛
第に図
６θ−−一タ肉奸アーＡ打ζ構
冨 ７ 図1 is a diagram showing the configuration of an example of a robot device of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the movement principle in the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operating state of the device of the present invention, FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the present invention, and FIGS. 5 to 7 are perspective views showing other embodiments of the apparatus of the present invention. 1...Robot body, 2...Robot arm, 3.
... End effector, 4... Moving means, 5... Operating area, 6... Working area, 7-9, 13... Motor, 15... Input z3-zg-0-himuf Z Figure ■ 3 Figure B ■ 4 Figure not 5 Figure 5 ρ---A 5I---No.
Claims (1)
その先端に設けたエンドエフェクタと、ロボットアーム
の基部を駆動する第２の駆動装置とを備えるロボット装
置において、前記エンドエフェクタの位置検出装置と、
ロボットアームの基部位置検出装置と、前記エンドエフ
ェクタの位置検出装置で検出された位置が予め設定した
動作領域内にあるか否かを判別する判別回路と、この判
別回路からの領域外の判別によりエンドエフェクタを動
作領域内に移動させる信号を第１の駆動装置に出力する
エンドエフェクタ移動制御装置と、エンドエフェクタの
移動量と逆方向にロボットアーム基部を移動させる信号
を第２の駆動装置に出力するロボットアーム基部移動制
御装置とを備えたことを特徴とするロボット装置。 ２、判別回路は、エンドエフェクタが動作領域内にある
ときのロボットアームの関節角度と実測の関節角度とを
比較し判別することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のロボット装置。 ３、判別回路はエンドエフェクタが動作領域内にあると
きの位置情報と実測のエンドエフェクタの位置情報とを
比較し判別することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のロボット装置。[Claims] 1. A robot arm operated by a first drive device;
In a robot device including an end effector provided at the tip thereof and a second drive device for driving a base of the robot arm, a position detection device for the end effector;
A robot arm base position detection device, a determination circuit that determines whether or not the position detected by the end effector position detection device is within a preset operating area, and a determination from the determination circuit that the position is outside the area. an end effector movement control device that outputs a signal to the first drive device to move the end effector into the operating area; and a signal to the second drive device to move the robot arm base in a direction opposite to the amount of movement of the end effector. A robot device comprising: a robot arm base movement control device. 2. The robot apparatus according to claim 1, wherein the discrimination circuit compares and discriminates the joint angle of the robot arm when the end effector is within the operating range and the actually measured joint angle. 3. The robot apparatus according to claim 1, wherein the discrimination circuit compares position information when the end effector is within the operating region with actually measured position information of the end effector to make the discrimination.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951486A JPS6377671A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Robot device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21951486A JPS6377671A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Robot device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6377671A true JPS6377671A (en) | 1988-04-07 |
Family
ID=16736657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21951486A Pending JPS6377671A (en) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Robot device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6377671A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04171504A (en) * | 1990-11-06 | 1992-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Industrial robot device |
| JP2010064198A (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Kawada Kogyo Kk | Robot working position correcting system, and simple installation type robot with the system |
| JP2014094436A (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Yaskawa Electric Corp | Robot system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142004A (en) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Following-up robot device |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP21951486A patent/JPS6377671A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6142004A (en) * | 1984-08-06 | 1986-02-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Following-up robot device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04171504A (en) * | 1990-11-06 | 1992-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | Industrial robot device |
| JP2010064198A (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Kawada Kogyo Kk | Robot working position correcting system, and simple installation type robot with the system |
| JP2014094436A (en) * | 2012-11-12 | 2014-05-22 | Yaskawa Electric Corp | Robot system |
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