WO2017064851A1 - ロボット教示方法及びロボットアーム制御装置 - Google Patents

ロボット教示方法及びロボットアーム制御装置 Download PDF

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WO2017064851A1
WO2017064851A1 PCT/JP2016/004493 JP2016004493W WO2017064851A1 WO 2017064851 A1 WO2017064851 A1 WO 2017064851A1 JP 2016004493 W JP2016004493 W JP 2016004493W WO 2017064851 A1 WO2017064851 A1 WO 2017064851A1
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robot
tool
coordinate system
arm
command value
Prior art date
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PCT/JP2016/004493
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅之 渡邊
西村　正幸
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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Publication date
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Priority to JP2017545090A priority patent/JP6924145B2/ja
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/02—Hand grip control means
    • 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
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
    • B25J9/163—Programme controls characterised by the control loop learning, adaptive, model based, rule based expert control
    • 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
    • B25J9/1628—Programme controls characterised by the control loop
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • 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
    • G05B19/423—Teaching successive positions by walk-through, i.e. the tool head or end effector being grasped and guided directly, with or without servo-assistance, to follow a path

Definitions

  • the present invention relates to a robot teaching method and a robot arm control device.
  • an operation program for an industrial robot is created by teaching the robot, and the robot has a teaching playback function.
  • teaching methods for industrial robots as described above a direct teaching method is known.
  • teaching is performed by manually moving a teacher to a position where a robot arm is desired to be taught and the robot itself storing position information (that is, a teaching position) of a position sensor.
  • position information that is, a teaching position
  • Patent Documents 1 and 2 techniques related to teaching of this type of robot are shown.
  • a force sensor for detecting a force applied to the wrist unit is provided in the wrist unit and operates by compliance control using the detection signal as an input.
  • the robot is moved by adding, the tool is manually positioned at the position intended by the instructor, and position information is input to the robot.
  • a free movement that does not restrict the movement of the robot and a movement that is restricted on a specific straight line or surface can be selected.
  • the robot teaching apparatus teaches the position and orientation of the robot after the movement by moving the robot according to the pressing force so that the position and orientation taught by the robot are obtained.
  • this robot teaching apparatus when the robot is within a predetermined effective area, an external force applied to the robot is detected or estimated, and movement based on the detected or estimated external force is permitted. This movement is limited to movement in a specific direction and / or posture change around the specific direction.
  • the robot operates to detect or estimate an external force applied to the wrist unit and the tool and move the tool according to the external force. Therefore, the robot is provided with a force sensor, and the control becomes complicated. Further, since the robot operates based on the detected external force, it is difficult to finely adjust the position of the robot arm or tool when the teacher moves the robot arm or tool by directly applying force.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a robot arm and / or tool when the teacher moves the robot arm or tool by directly applying force in direct teaching of the robot. It is to improve the operability.
  • a robot teaching method is directed to a robot including at least one robot arm on which a tool is mounted, and a teacher moves the robot arm or the tool by directly applying force to the robot arm.
  • Corresponding to the position command value for each control axis is to generate a position command value with the position projected on the predetermined movement path as a target position and drive each control axis based on the position command value.
  • the deviation between the shaft angle and the detected shaft angle, or the deviation between the position command value and the detected shaft angle and the current position of the corresponding standard point is repeated below the predetermined value.
  • the position information of the robot arm is taught to the robot after the value falls below the value.
  • the robot arm control device is a robot arm control device that moves a standard point set on the robot arm, and detects an axis angle of each control axis of the robot arm, A current position of the standard point is obtained based on the axis angle, a projection position obtained by projecting the current position onto a pre-stored movement path is obtained, a position command value is generated based on the projection position, and the position command value The standard point is further moved based on the above.
  • each control axis operates so as to assist the force applied by the teacher to the robot arm or tool.
  • the position command value is sequentially changed based on each axial angle that changes sequentially, the standard point of the robot arm does not move beyond the teacher's intention. Therefore, when positioning the standard point of the robot arm at a desired teaching position, fine adjustment of the position is easy.
  • the robot can perform the assist operation by demonstrating the functions provided in the prior art, a force sensor for detecting an external force applied to the robot arm and control for the force sensor are unnecessary.
  • the movement of the standard point specified for the robot arm or tool is limited to a predetermined movement path.
  • the direction of the external force applied to the robot arm or tool by the instructor is the standard point. Even if it does not coincide with the movement direction, the standard point moves along a predetermined movement path. Therefore, it becomes easy to move the standard point to a position desired by the teacher.
  • the teacher can select an axis with a large static friction force (for example, an axis on the base end side of the arm), etc. Can be moved with relatively little force.
  • the present invention in the direct teaching of the robot, it is possible to improve the operability of the robot arm and / or tool when the teacher moves the robot arm or tool by directly applying force.
  • FIG. 1 is a schematic front view showing an overall configuration of an articulated robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the robot.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a robot control system.
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific electrical configuration centering on the servo control unit.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating the movement of the standard point of the robot arm.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining coordinate transformation by the coordinate transformation matrix Q.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a flow of processing of the control device during the direct teaching operation.
  • An articulated robot according to an embodiment of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “robot 1”) is a production that assembles electric / electronic parts and the like in a line production method or a cell production method, for example. Used in a factory and arranged along a workbench provided in the production factory, and performs at least one of operations such as transfer, parts assembly and rearrangement, and posture change on a work on the workbench. be able to.
  • the embodiment of the robot according to the present invention is not limited to the above, and can be widely applied to an articulated robot regardless of a horizontal articulated type or a vertical articulated type.
  • FIG. 1 is a front view showing an overall configuration of a robot 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic plan view thereof.
  • the robot 1 is mounted on a carriage 17, a pair of robot arms (hereinafter simply referred to as “arms”) 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B supported by the carriage 17, and the tips of the arms 10 ⁇ / b> A and 10 ⁇ / b> B.
  • a tool 5 end effector
  • a control device 6 for controlling the operations of the arms 10A and 10B and the tool 5.
  • the robot 1 according to the embodiment is a double-arm robot including left and right arms 10A and 10B.
  • the left and right arms 10A, 10B can operate independently or operate in association with each other.
  • the robot 1 according to the present invention is not limited to a double-arm robot, and may be provided with at least one arm.
  • the left and right arms 10A and 10B have substantially the same structure. When the left and right arms 10A and 10B are not distinguished from each other, “arm 10” and the subscript alphabet are omitted.
  • Each arm 10 is a horizontal articulated robot arm, and includes a first link 11, a second link 12, and a wrist unit 13 having a mechanical interface to which the tool 5 is attached, and these are connected in series. Yes.
  • the first link 11 is connected to a base shaft 16 fixed on the upper surface of the carriage 17 by a rotary joint.
  • the first link 11 is rotatable around a vertical rotation axis L ⁇ b> 1 passing through the axis of the base shaft 16.
  • the second link 12 is connected to the tip of the first link 11 by a rotary joint.
  • the second link 12 is rotatable around a vertical rotation axis L ⁇ b> 2 defined at the tip of the first link 11.
  • the wrist unit 13 is connected to the tip of the second link 12 via a straight joint and a rotary joint.
  • the wrist part 13 can be moved up and down with respect to the second link 12 by a straight joint.
  • the wrist unit 13 can be rotated around a rotation axis perpendicular to the second link 12 by a rotary joint.
  • the arm 10 having the above configuration has four control axes J1 to J4 provided corresponding to the respective joints.
  • the arm 10 has servo motors M1 to M4 for driving and encoders E1 to E4 (FIG. 3, FIG. 3) for detecting the rotation angles of the servomotors M1 to M4 so as to be associated with the control axes J1 to J4. Reference) is provided.
  • the control axes J1 to J4 are not particularly distinguished, the suffix “control axis J” is omitted, and when the servo motors M1 to M4 are not particularly distinguished, “servo motor M” is suffixed.
  • the encoders E1 to E4 are not particularly distinguished, the “encoder E” and the subscript numerals are omitted.
  • the rotation axes L1 of the first links 11 of the two arms 10A and 10B having the above-described configuration are on the same straight line, and the first link 11 of one arm 10A and the first link 11 of the other arm 10B have a vertical difference. Is arranged.
  • the origin of the basic coordinate system of the robot 1 is defined on the rotation axis L 1 of the first link 11.
  • control device 6 controls normal operation and teaching operation of the robot 1. Since the configuration of the control system of the left and right arms 10A and 10B is substantially the same, the configuration of the control system of one arm 10 will be described below.
  • FIG. 3 is a diagram showing a simplified configuration of the control system of the robot 1. As shown in FIG. 3, corresponding control units J1 to J4 of the arm 10 are provided with corresponding drive units 24, respectively. In this figure, one of the four drive units 24 is shown in detail, and the other is omitted. A servo control unit 23 is connected to each drive unit 24, and a host control unit 22 is connected to the servo control unit 23, and the control device 6 is configured by these.
  • a tablet computer having a graphical interface is used as the input device 62 for inputting an operation command to the host control unit 22.
  • the input device 62 and the control device 6 can communicate with each other wirelessly, and a command input by the teacher (operator) to the input device 62 is input to the control device 6.
  • the input device 62 also has a function as a teach pendant that is an input means to the control device 6 when teaching the robot 1.
  • the control device 6 is a so-called computer, and includes an arithmetic processing unit such as a CPU and a storage unit such as a ROM and a RAM (none of which are shown).
  • the storage unit stores programs executed by the arithmetic processing unit, various fixed data, and the like.
  • the arithmetic processing unit transmits / receives data to / from an external device such as the input device 62.
  • the arithmetic processing unit inputs detection signals from various sensors and outputs control signals to each control target.
  • processing for controlling various operations of the robot 1 is performed by the arithmetic processing unit reading and executing software such as a program stored in the storage unit.
  • the host control unit 22 of the control device 6 has at least a function as a teaching control unit 22 a that performs processing for controlling the operation of the robot 1 when teaching the robot 1.
  • the control device 6 may execute each process by centralized control by a single computer, or may execute each process by distributed control by cooperation of a plurality of computers.
  • the control apparatus 6 may be comprised from the microcontroller, the programmable logic controller (PLC), etc.
  • the host control unit 22 generates a position command value and outputs it to the servo control unit 23.
  • the servo control unit 23 generates a drive command value (torque command value) based on the position command value acquired from the host control unit 22, and outputs it to the amplifier circuit 26.
  • the amplifier circuit 26 supplies a drive current corresponding to the input drive command value to the servo motor M.
  • the servo motor M is provided with an encoder E that detects its output rotation angle and the like. The rotation angle detected by the encoder E is transmitted to the host control unit 22 and the servo control unit 23.
  • FIG. 4 is a diagram showing a specific electrical configuration centered on the servo control unit 23. As shown in FIG. 4, when a position command value is input from the host control unit 22 to the servo control unit 23, the input position command value is given to the plus side input of the subtractor 29. A signal representing the rotation angle detected by the encoder E is given to the minus side input of the subtractor 29. In the subtractor 29, the rotation angle is subtracted from the position command value.
  • the output of the subtractor 29 is given to the coefficient unit 31, where it is amplified by the position gain Kp and then given to one input of the adder 32.
  • the other input of the adder 32 is supplied with the rotation angle from the encoder E differentiated by the differentiation circuit 33 and further amplified by the coefficient gain unit 34 with the speed gain Kv.
  • the output of the adder 32 is given to the integrator 35, and an integration operation is performed.
  • the gain G1 of the integrator 35 is expressed by the following first equation.
  • Kx is a constant and s is an operator.
  • the output of the integrator 35 is given to the phase compensator 36, and the phase compensation is calculated during the phase control operation.
  • the gain G2 of the phase compensation calculation of the phase compensator 36 is expressed by the following second equation. In the second equation, ⁇ is a constant.
  • the output of the phase compensator 36 is given to one input of another adder 37.
  • An output (gravity compensation value) from the gravity compensation calculator 22b responding to the output of the encoder E is given to the other input of the adder 37 and added, and the added output is supplied to the amplifier circuit 26 as a drive command value. Entered.
  • the host control unit 22 includes a gravity compensation calculator 22b.
  • the gravity compensation calculator 22b In the control system of the drive unit 24 of the other control shaft, the gravity compensation calculator 22b is not provided, or the output is zero even if provided.
  • the gravity compensation calculator 22b calculates a gravity compensation value by a pre-stored calculation formula based on the rotation angle of the third control axis J3 detected by the encoder E.
  • the gravity compensation value output from the gravity compensation calculator 22b is added to the drive command value output from the servo control unit 23.
  • gravity compensation is performed.
  • the drive unit 24 of the third control shaft J3 operates so that torque is generated.
  • the teacher uses the input device 62 to input various information related to teaching to the control device 6.
  • the input device 62 displays an arm selection screen for selecting the arm 10 to be taught. As the arm 10 to be taught, either one or both of the left and right arms 10A and 10B can be selected.
  • the input device 62 shows a teaching method selection screen for selecting a teaching method.
  • the teacher can select one of a plurality of teaching methods such as remote operation teaching and direct teaching using the input device 62 as a teaching pendant on the teaching method selection screen.
  • an arm movement mode selection screen for selecting an arm movement mode is displayed on the input device 62.
  • the instructor can freely move the predetermined standard point K defined by the arm 10 or the tool 5 and the movement path of the standard point K on a predetermined straight line and a predetermined plane.
  • the standard point K is defined as an arbitrary point such as a tool representative point or a wrist standard point defined in the mechanical interface coordinate system of the wrist unit 13. If the restriction mode is selected here, a movement restriction designation screen is displayed on the input device 62.
  • the teacher can select a straight line, a plane, or an axis on which the movement of the standard point K of the arm 10 is restricted on this movement restriction designation screen.
  • the standard point K is defined at the tip of the arm 10, and the movement path of the standard point K is limited in the direction parallel to the movement vector V from the initial position P S. Then, the instructor directly applies a force to the arm 10 or the tool 5 to keep the initial position S of the tool 5 at the initial position P S while moving the standard point K from the initial position P S in the drawing. It moves along the predetermined movement route shown by.
  • the gains of the position and speed of the control axis J that is permitted to operate among the control axes J of the robot 1 are set sufficiently low. Therefore, when the teacher moves the tool 5 by applying an external force to the arm 10 or the tool 5, the standard point K is displaced.
  • the target position P com obtained by projecting the displacement of the standard point K onto the predetermined movement path, in other words, only the direction component of the predetermined movement path is the standard point K.
  • the target position P com is by replacing the current position P r, is determined by the host controller 22.
  • the host controller 22 generates and outputs a position command value T com corresponding to the target position P com to the servo control unit 23.
  • various information related to the teaching input to the input device 62 is transmitted to the control device 6, and the host control unit 22 acquires the information (step S1) and generates a position command value Tcom .
  • the calculation process to start is started.
  • the various information related to teaching includes movement restriction information such as a straight line, a plane, or an axis in which movement of the standard point K is restricted.
  • the host control unit 22 that has started the process first acquires the rotation angle of each control axis J from the encoder E, and detects the initial axis angle ⁇ 0 of each control axis J based on this (step S2). Next, the host control unit 22 obtains the initial position P S of the basic coordinate system of the standard point K of the arm 10 and the initial posture S of the tool 5 based on each axis angle ⁇ 0 , and further, the initial position P S. And a posture rotation matrix R ( ⁇ 0 ) representing the posture S is obtained (step S3).
  • the host control unit 22 calculates a movement vector V (step S4).
  • the movement vector V is a unit vector representing an allowable movement direction of the standard point K.
  • the control device 6 obtains the movement vector V based on the acquired movement restriction information (that is, information specifying a movement path such as a straight line, a plane, or an axis in which movement is restricted). For example, when the movement path of the standard point K is constrained on a certain straight line, the movement vector V is a unit vector parallel to the straight line.
  • the host control unit 22 calculates the coordinate transformation matrix Q using the posture rotation matrix R ( ⁇ 0 ) or the like (step S5).
  • the coordinate transformation matrix Q is a matrix for coordinate transformation of coordinates in the reference coordinate system to coordinates in a new Q coordinate system.
  • the coordinate transformation matrix Q is preferably a matrix representing transformation in which the movement vector V is parallel to one of the three x′y′z ′ orthogonal axes of the Q coordinate system, for example, the x ′ axis.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining coordinate transformation by the coordinate transformation matrix Q.
  • the coordinate transformation matrix Q is a matrix that performs transformation such that the movement vector V and the x ′ axis obtained by converting the x axis of the basic coordinate system into the Q coordinate system are parallel to each other. In this way, if the movement vector V is parallel to any one of the three x′y′z ′ orthogonal axes of the Q coordinate system, the calculation in the Q coordinate system becomes easy.
  • the host control unit 22 changes the value of the control parameter of the servo control unit 23 (step S6).
  • the position gain Kp of the coefficient unit 31 and the speed gain Kv of the coefficient unit 34 of the servo control unit 23 corresponding to the control axis J in which the operation of the arm 10 to be taught is permitted are set sufficiently small.
  • the gain Kx of the integrator 35 is set to zero, the contents of the integrator 35 are cleared to zero, and the function of the phase compensator 36 is stopped. That is, the output of the adder 32 is supplied to the adder 37 as it is.
  • the change of the value of the control parameter (step S6) may be performed between step S1 and before step S8 described later, and the processing order is not limited to this embodiment.
  • the host control unit 22 starts gravity compensation for the control axis J that needs gravity compensation (step S7).
  • calculation of gravity compensation is started in the control system of the servo motor M3 that drives the control axis J3.
  • the instructor moves the arm 10 by directly applying a force to an arbitrary portion of the arm 10 or the tool 5 to gradually move the standard point K to a desired teaching point. While the position of the standard point K changes every moment during this movement, the movement of the standard point K is regulated on a predetermined movement path, and assists the force applied to the arm 10 or the tool 5 by the teacher.
  • Each control axis J of the arm 10 operates.
  • step S8 the host controller 22 detects the axial angle theta 1 of each control axis J when the reference point K is displaced.
  • the host controller 22 based on the axial angle theta 1 of each control axis J which is detected, and calculates the current position P r of the basic coordinate system of the reference point K (step S9).
  • step S11 the host controller 22, based on the current position P r of the basic coordinate system of the calculated reference point K, calculating the moving amount dP r of the standard point K in the basic coordinate system. Further, the host controller 22, converts the movement amount dP r in the amount of movement of the reference point K dP r 'in the Q coordinate system (Step S12).
  • step S13 the host control unit 22 sets a position (projection position) obtained by projecting the current position P r ′ on a predetermined movement path as a target position P com ′ in the Q coordinate system (see FIG. 5).
  • the host control unit 22 obtains the target position P com ′ in the Q coordinate system in which the direction component of the predetermined movement route is replaced with the current position.
  • the target position P com ′ when movement in only the x ′ direction is allowed, the y ′ component and the z ′ component are 0, and the x ′ component is the x ′ component of the movement amount dP r ′.
  • the z ′ component is 0, and the x ′ component and the y ′ component are each of the movement amount dP r ′. x ′ component and y ′ component.
  • step S15 the host control unit 22 generates a position command value T com corresponding to the target position P com and the posture S. Finally, the host control unit 22 outputs the position command value Tcom to the servo control unit 23 (step S16). As a result, each control axis J is driven based on the position command value Tcom , and the arm 10 operates.
  • the processing from the above steps S8 to S16 is repeated at predetermined time intervals. During this time, there is a deviation between the position command value T com and the corresponding command angle ⁇ com and the detected shaft angle ⁇ of each control axis J. Negative feedback control.
  • the predetermined value may be a small arbitrary value sufficiently close to zero. As a result, the force applied to the arm 10 by the teacher to move the arm 10 is assisted.
  • the host control unit 22 prompts the teacher to input a position teaching command via the input device 62.
  • the teacher obtains a position teaching command input to the host control unit 22 via the input device 62 (YES in step S18)
  • the host control unit 22 records the current position information of the standard point K as one of the teaching positions. (Step S19), the gravity compensation calculation is terminated (Step S20), and the control parameters such as the gain of the control system are restored (Step S21).
  • the robot teaching method detects the axis angle ⁇ 1 of each control axis J of the arm 10 during direct teaching of the robot 1, and the standard point of the arm 10 based on each axis angle ⁇ 1. It obtains the current position P r of the K, to generate a position command value T com to a position obtained by projecting the current position P r in a predetermined path of movement (moving direction) and the target position P com, based on the position command value T com Then, each control axis J is driven repeatedly until the deviation between the position command value T com and the corresponding shaft angle (command angle ⁇ com ) and the detected shaft angle ⁇ is less than or equal to a predetermined value for each control axis J. The position information of the arm 10 is taught to the robot 1 after the deviation becomes a predetermined value or less.
  • the movement of the standard point K of the arm 10 during direct teaching of the robot 1 is restricted on a predetermined movement path.
  • the robot control device (control device 6) according to the present embodiment is a robot arm control device that moves a standard point K set on the robot arm 10, and is an axis angle of each control axis J of the robot arm 10. detecting the theta 1, obtains the current position P r of the reference point K on the basis of the axial angle theta 1, obtains the projection positions projected on the movement route previously stored current position P r (i.e., the target position P com) The position command value T com is generated based on the projection position, and the standard point K is further moved based on the position command value T com .
  • the control device 6 detects each axis angle ⁇ 1 , calculates the current position P r based on this, and obtains the current position P r. Is projected onto a predetermined movement path (movement direction) to obtain the target position P com , and the calculation process for generating the position command value T com based on the target position P com is repeated.
  • each control axis J of the arm 10 is driven based on the position command value T com so as to assist the external force applied to the arm 10 or the tool 5 by the teacher.
  • the arm 10 itself operates.
  • the position command value T com is sequentially changed based on each axial angle ⁇ 1 that changes sequentially, the standard point K does not move beyond the teacher's intention. Therefore, in positioning the standard point K at a desired teaching position, the position of the arm 10 and / or the tool 5 can be easily finely adjusted.
  • the robot 1 can perform the above-described operation by demonstrating the functions provided in the prior art, the external force detection means for detecting the external force applied to the arm 10 and the control therefor are unnecessary.
  • a shaft angle (command angle Shitacom) corresponding to the position command value T com for each control axis J shaft
  • the process is repeated until the deviation from the angle ⁇ becomes equal to or less than a predetermined value, but the end of the repetition process may be determined based on the current position of the standard point K instead of the shaft angle ⁇ . That is, to drive each control shaft J, a deviation between the current position of the standard point K corresponding to the axis angle ⁇ detected with the position command value T com becomes less than a predetermined value based on the position command value T com May be repeated.
  • the movement of the standard point K is limited to a predetermined movement path (predetermined movement direction).
  • predetermined movement direction the direction of the external force applied to the arm 10 or the tool 5 by the teacher is the standard point. Even if it does not coincide with the moving direction of K, the standard point K moves along a predetermined moving path. Therefore, it becomes easy to move the standard point K to a position desired by the teacher.
  • the teacher can select an axis having a large static frictional force (for example, the first control axis on the base end side). J1) can also be moved with a relatively small force.
  • the teaching method of the robot 1 having four control axes J1 to J4 per arm 10 has been described, but the number of control axes J of the robot 1 is not limited to the above.
  • the position gain and speed gain of each control axis J can be arbitrarily set.
  • the gains of the position and speed of the control axis J that are allowed to operate during direct teaching are set sufficiently low.
  • the gravity compensation calculation is performed on at least one of the control axes J (the third control axis J3), and the calculation result is used as the torque command value (drive) for the control axis. Command value).
  • the initial posture S of the tool 5 is obtained based on the axis angle ⁇ 0 of each control axis J, and the teacher teaches the arm
  • the position command value T com is generated so that the initial posture of the tool 5 is maintained while the tool 10 or the tool 5 is moved.
  • a restriction mode in which the movement of the standard point K is restricted to a predetermined movement path and a free mode in which the movement of the standard point K is not restricted to the predetermined movement path can be selected.
  • the teacher can select the mode according to the situation, and the arm 10 and / or the tool 5 can be selected according to the teacher's intention. It is easy to make it move.
  • the predetermined movement path of the standard point K is on a certain straight line parallel to the xy plane in the xyz orthogonal three axes in the basic coordinate system. It is stipulated in.
  • the predetermined movement path is not limited to this, and is appropriately determined based on the relationship between the initial position P S of the standard point K and the next teaching position.
  • the predetermined movement path of the standard point K may be on a straight line parallel to either the xyz orthogonal triaxial direction in the basic coordinate system or the xyz orthogonal triaxial direction of the tool coordinate system.
  • the predetermined movement path of the standard point K is a plane defined by two combinations of three xyz orthogonal three axes in the basic coordinate system or two combinations of xyz orthogonal three axes of the tool coordinate system. It may be on a parallel plane.
  • the predetermined movement path of the standard point K is on a rotation locus whose rotation center is one of the xyz orthogonal three axes in the basic coordinate system or the xyz orthogonal three axes in the tool coordinate system. It may be.
  • the robot teaching method in generating the position command value T com from the current position P r, determine the movement vector V on the predetermined movement path, the movement vector V is a new Q coordinate system x the basic coordinate system so as to be parallel with either the 'Y'z' orthogonal three axes calculated coordinate conversion matrix Q for converting the Q coordinate system, the current position P r of the reference point K of the basic coordinate system to the Q coordinate system coordinate transformation, 'the location where the projected in a predetermined movement path target position P com of Q coordinate system' current position P r of Q coordinate system and the target and the coordinate converting the target position P com 'in the basic coordinate system
  • the position Pcom is being sought.
  • the arm 10 and / or the tool 5 when the instructor moves the arm 10 or the tool 5 by directly applying force in the direct teaching of the robot 1.
  • the operability can be improved as a whole.
  • Robot 5 Tool 6: Control devices 10, 10A, 10B: Arm 22: Host control unit 22b: Gravity compensation calculator 23: Servo control unit 24: Drive unit 26: Amplifying circuit 62: Input device E (E1 to E4) ): Encoder J (J1 to J4): Control axis K: Standard point M (M1 to M4): Servo motor

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Abstract

ロボットのダイレクト教示中にアームの各制御軸(Ｊ)の軸角度(θ1)を検出し、各軸角度(θ1)に基づいてアーム又はツールに規定された標準点(Ｋ)の現在位置(Ｐr)を求め、現在位置(Ｐr)を所定の移動経路（移動方向）に投影した位置を目標位置(Ｐcom)とする位置指令値(Ｔcom)を生成し、この位置指令値(Ｔcom)に基づいて各制御軸(Ｊ)を駆動することを、各制御軸(Ｊ)について位置指令値(Ｔcom)と対応する指令角度(θcom)と検出された軸角度(θ)との偏差、又は、位置指令値(Ｔcom)と検出された軸角度(θ)と対応する標準点(Ｋ)の現在位置(Ｐr)との偏差が所定値以下になるまで繰り返し、この偏差が所定値以下になったあとでアームの位置情報をロボットに教示する。

Description

ロボット教示方法及びロボットアーム制御装置
　本発明は、ロボットの教示方法及びロボットアーム制御装置に関する。
　従来、産業用ロボットの動作プログラムはロボットへの教示によって作成され、ロボットはティーチングプレイバック機能を有する。上記のような産業用ロボットの教示方式の一つとして、ダイレクト教示方式が知られている。ダイレクト教示方式では、教示者がロボットのアームを教示したい位置まで手動で動かし、ロボット自身が位置センサの位置情報（即ち、教示位置）を記憶することによって教示が行われる。特許文献１及び２では、この種のロボットの教示に関する技術が示されている。
　特許文献１に係るダイレクト教示方式ロボットは、リスト部に加わる力を検出する力覚センサが該リスト部に設けられ、この検出信号を入力とするコンプライアンス制御によって動作し、教示者がツールに力を加えることによってロボットを移動させ、教示者の意図する位置に手操作でツールを位置づけて位置情報をロボットに入力するものである。このロボットでは、ツールの先端の移動に際し、ロボットの動作を拘束されない自由な動きと、特定の直線上、或いは面上に拘束される動きを選択できる。
　また、特許文献２に係るロボット教示装置は、ロボットが教示する位置姿勢となるように該ロボットを押圧力に従って移動させ、移動後のロボットの位置姿勢を教示するものである。このロボット教示装置では、ロボットが所定の有効領域内にあるときに、ロボットに加えられた外力を検出又は推定し、検出又は推定された外力に基づく移動が許可される。そして、この移動は、特定方向への移動及び／又は特定方向の回りの姿勢変更に制限されている。
特開平９－１４１５８０号公報 特開２００５－２９３０９８号公報
　特許文献１，２の技術では、リスト部やツールに加わる外力を検出又は推定して、その外力に応じてツールを移動させるようにロボットが動作する。そのために、ロボットは力覚センサを備えており、制御が複雑となる。また、ロボットが検出された外力に基づいて動作するので、教示者がロボットアーム又はツールを直接的に力を与えて動かすにあたり、ロボットアーム又はツールの位置の微調整が難しい。
　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、ロボットのダイレクト教示において、教示者がロボットアーム又はツールを直接的に力を与えて動かす際の、ロボットアーム及び／又はツールの操作性を向上させることにある。
　本発明の一態様に係るロボット教示方法は、ツールが装着された少なくとも１本のロボットアームを備えたロボットに対し、教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを直接的に力を加えることによって動かして位置を教示するダイレクト教示方式のロボット教示方法であって、
前記ロボットアーム又は前記ツールに規定された標準点の移動を所定の移動経路上に制限し、
前記教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを動かしている間に、前記ロボットアームの各制御軸の軸角度を検出し、前記軸角度に基づいて前記標準点の現在位置を求め、前記現在位置を前記所定の移動経路に投影した位置を目標位置とする位置指令値を生成し、前記位置指令値に基づいて前記各制御軸を駆動することを、前記各制御軸について前記位置指令値と対応する軸角度と検出された軸角度との偏差、又は、前記位置指令値と検出された軸角度と対応する前記標準点の現在位置との偏差が所定値以下になるまで繰り返し、前記偏差が前記所定値以下になったあとで前記ロボットアームの位置情報を前記ロボットに教示することを特徴としている。
　また、本発明の一実施形態に係るロボットアーム制御装置は、ロボットアーム上に設定された標準点を移動させるロボットアーム制御装置であって、前記ロボットアームの各制御軸の軸角度を検出し、前記軸角度に基づいて前記標準点の現在位置を求め、前記現在位置を予め記憶された移動経路に投影した投影位置を求め、前記投影位置に基づいて位置指令値を生成し、前記位置指令値に基づいて前記標準点を更に移動させるものである。
　上記ロボット教示方法及びロボットアーム制御装置によれば、ロボットのダイレクト教示中に、教示者がロボットアーム又はツールに与えた力をアシストするように各制御軸が動作する。ここで、位置指令値は逐次変化する各軸角度に基づいて逐次変更されるので、ロボットアームの標準点が教示者の意図を超えて移動することはない。従って、ロボットアームの標準点を所望の教示位置に位置決めするにあたり、位置の微調整が容易である。しかも、ロボットは、従来備えている機能を発揮させることによって上記アシスト動作を行うことができるので、ロボットアームに付与された外力を検出する力覚センサ及びそのための制御が不要である。
　また、ロボットのダイレクト教示中に、ロボットアーム又はツールに規定された標準点の移動は所定の移動経路に制限されるので、例え教示者がロボットアーム又はツールに与えた外力の方向が標準点の移動方向と一致しなくとも、標準点は所定の移動経路に沿って移動する。よって、標準点を教示者の所望する位置へ移動させることが容易となる。
　また、ダイレクト教示中の各制御軸の動作によって教示者がロボットアーム又はツールに与える力がアシストされるので、教示者は、静摩擦力が大きい軸（例えば、アームの基端側の軸）などをも、比較的小さな力で動かすことができる。
　本発明によれば、ロボットのダイレクト教示において、教示者がロボットアーム又はツールを直接的に力を与えて動かす際の、ロボットアーム及び／又はツールの操作性を向上させることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る多関節ロボットの全体的な構成を示す概略正面図である。 図２は、ロボットの模式的平面図である。 図３は、ロボットの制御系統の構成を示す図である。 図４は、サーボ制御部を中心とした具体的な電気的構成を示す図である。 図５は、ロボットアームの標準点の移動を説明する概念図である。 図６は、座標変換行列Ｑによる座標変換を説明する図である。 図７は、ダイレクト教示動作時の制御装置の処理の流れを示す図である。
　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明の一実施形態に係る多関節ロボット（以下、単に「ロボット１」ということがある）は、例えば、ライン生産方式又はセル生産方式で、電気・電子部品等を組み立てて製品を生産する生産工場で利用され、この生産工場に設けられた作業台に沿って配置され、作業台上のワークに対して、移送、パーツの組み付けや配置換え、姿勢変換などの作業のうち少なくとも１つを行うことができる。但し、本発明に係るロボットの実施態様は上記に限定されず、水平多関節型・垂直多関節型を問わず多関節ロボットに広く適用することができる。
　まず、ロボット１の概略構成から説明する。図１は本発明の一実施形態に係るロボット１の全体的な構成を示す正面図であり、図２はその模式的平面図である。図１及び２に示すように、ロボット１は、台車１７と、台車１７に支持された一対のロボットアーム（以下、単に「アーム」という）１０Ａ，１０Ｂと、各アーム１０Ａ，１０Ｂの先端に装着されたツール５（エンドエフェクタ）と、アーム１０Ａ，１０Ｂ及びツール５の動作を制御する制御装置６とを備えている。
　実施形態に係るロボット１は、左右のアーム１０Ａ，１０Ｂを備えた双腕ロボットである。左右のアーム１０Ａ，１０Ｂは、独立して動作したり、互いに関連して動作したりすることができる。但し、本発明に係るロボット１は、双腕ロボットに限定されず、少なくとも１本のアームを備えていればよい。左右のアーム１０Ａ，１０Ｂは実質的に同じ構造であり、左右のアーム１０Ａ，１０Ｂを区別しないときは「アーム１０」と添え字のアルファベットを省いて示す。
　各アーム１０は水平多関節型ロボットアームであって、第１リンク１１と、第２リンク１２と、ツール５が取り付けられるメカニカルインターフェースを有するリスト部１３とを備え、これらが直列的に連結されている。
　第１リンク１１は、台車１７の上面に固定された基軸１６と回転関節により連結されている。第１リンク１１は、基軸１６の軸心を通る垂直な回転軸線Ｌ１まわりに回動可能である。また、第２リンク１２は、第１リンク１１の先端と回転関節により連結されている。第２リンク１２は、第１リンク１１の先端に規定された垂直な回転軸線Ｌ２まわりに回動可能である。
　リスト部１３は、第２リンク１２の先端と直進関節及び回転関節を介して連結されている。リスト部１３は、直進関節によって、第２リンク１２に対し昇降移動可能である。また、リスト部１３は、回転関節によって、第２リンク１２に対し垂直な回転軸線まわりに回動可能である。
　上記構成のアーム１０は、各関節に対応して設けられた４つの制御軸Ｊ１～Ｊ４を有する。そして、アーム１０には、各制御軸Ｊ１～Ｊ４に対応付けられるように、駆動用のサーボモータＭ１～Ｍ４、及び、サーボモータＭ１～Ｍ４の回転角を検出するエンコーダＥ１～Ｅ４（図３、参照）が設けられている。なお、各制御軸Ｊ１～Ｊ４を特に区別しないときは「制御軸Ｊ」と添え字の数字を省いて示し、各サーボモータＭ１～Ｍ４を特に区別しないときは「サーボモータＭ」と添え字の数字を省いて示し、各エンコーダＥ１～Ｅ４を特に区別しないときは「エンコーダＥ」と添え字の数字を省いて示すこととする。
　上記構成の２本のアーム１０Ａ，１０Ｂの第１リンク１１の回転軸線Ｌ１は同一直線上にあり、一方のアーム１０Ａの第１リンク１１と他方のアーム１０Ｂの第１リンク１１は上下に高低差を設けて配置されている。ロボット１の基本座標系の原点は第１リンク１１の回転軸線Ｌ１上に規定されている。
　続いて、制御装置６について説明する。制御装置６は、ロボット１の通常動作及び教示動作を制御する。左右のアーム１０Ａ，１０Ｂの制御系統の構成は実質的に同一であるので、以下ではそのうち一つのアーム１０の制御系統の構成について説明する。
　図３は、ロボット１の制御系統の構成を簡略化して示した図である。図３に示すように、アーム１０の制御軸Ｊ１～Ｊ４には各々対応する駆動部２４が設けられている。この図では４つの駆動部２４のうち一つが詳細に示され、他は省略されている。各駆動部２４にはサーボ制御部２３が接続され、サーボ制御部２３にはホスト制御部２２が接続され、これらにより制御装置６が構成されている。
　ホスト制御部２２へ操作指令を入力する入力装置６２として、グラフィカルインターフェースを有するタブレット型コンピュータが用いられる。入力装置６２と制御装置６とは無線で通信可能であり、教示者（操作者）が入力装置６２に入力した指令は制御装置６に入力される。この入力装置６２は、ロボット１を教示する際の制御装置６への入力手段であるティーチペンダントとしての機能も併せ備えている。
　制御装置６は、いわゆるコンピュータであって、ＣＰＵ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を有している（いずれも図示せず）。記憶部には、演算処理部が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、例えば入力装置６２などの外部装置とデータの送受信を行う。また、演算処理部は、各種センサからの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。制御装置６では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、ロボット１の各種動作を制御するための処理が行われる。特に、制御装置６のホスト制御部２２は、ロボット１を教示する際にロボット１の動作を制御するための処理を行う教示制御部２２ａとしての機能を少なくとも備えている。なお、制御装置６は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。また、制御装置６は、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等から構成されていてもよい。
　ホスト制御部２２は、位置指令値を生成しサーボ制御部２３へ出力する。サーボ制御部２３は、ホスト制御部２２から取得した位置指令値に基づいて駆動指令値（トルク指令値）を生成し、増幅回路２６へ出力する。増幅回路２６は、入力された駆動指令値に対応した駆動電流をサーボモータＭへ供給する。サーボモータＭには、その出力回転角などを検出するエンコーダＥが設けられている。エンコーダＥで検出された回転角は、ホスト制御部２２及びサーボ制御部２３へ伝達される。
　図４は、サーボ制御部２３を中心とした具体的な電気的構成を示す図である。図４に示すように、ホスト制御部２２からサーボ制御部２３へ位置指令値が入力されると、入力された位置指令値は減算器２９のプラス側の入力に与えられる。この減算器２９のマイナス側の入力には、エンコーダＥで検出された回転角を表す信号が与えられる。減算器２９では、位置指令値から回転角が減算される。
　減算器２９の出力は係数器３１に与えられ、ここで位置ゲインＫｐで増幅されてから、加算器３２の一方の入力に与えられる。この加算器３２の他方の入力には、エンコーダＥからの回転角が微分回路３３で微分され、更に係数器３４で速度ゲインＫｖで増幅されたものが与えられる。加算器３２の出力は、積分器３５に与えられ、積分演算が行われる。積分器３５のゲインＧ１は、次の第１式で示される。なお、第１式（１）において、Ｋｘは定数であり、ｓは演算子である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記積分器３５の出力は位相補償器３６に与えられて位相制御動作時に位相補償の演算が行われる。位相補償器３６の位相補償の演算のゲインＧ２は、次の第２式で示される。なお、第２式においてαは定数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　位相補償器３６の出力は、もう１つの加算器３７の一方の入力に与えられる。この加算器３７の他方の入力には、エンコーダＥの出力に応答する重力補償演算器２２ｂからの出力（重力補償値）が与えられて加算され、その加算出力は駆動指令値として増幅回路２６へ入力される。
　なお、本実施形態に係るアーム１０では、複数の制御軸Ｊのうち第３制御軸Ｊ３に重力による負荷が作用する。そこで、第３制御軸Ｊ３の制御系統ではホスト制御部２２に重力補償演算器２２ｂを備えている。他の制御軸の駆動部２４の制御系統では、重力補償演算器２２ｂは備えられないか、又は、備えられても出力がゼロとされる。重力補償演算器２２ｂは、エンコーダＥで検出した第３制御軸Ｊ３の回転角に基づき予め記憶された計算式によって重力補償値を演算する。これにより、第３制御軸Ｊ３の制御系統では、サーボ制御部２３から出力される駆動指令値には、重力補償演算器２２ｂから出力された重力補償値が加味されており、その結果、重力補償トルクが発生するように第３制御軸Ｊ３の駆動部２４が動作する。
　ここで、ロボット１の教示動作時の制御装置６の処理の流れを説明する。まず、教示者は、入力装置６２を用いて、教示に係る各種情報を制御装置６へ入力する。
　例えば、入力装置６２には、教示するアーム１０を選択するアーム選択画面が示される。教示するアーム１０として、左右のアーム１０Ａ，１０Ｂのいずれか一方又は両方を選択することができる。次に、入力装置６２には、教示方式を選択する教示方式選択画面が示される。教示者は、この教示方式選択画面で、入力装置６２をティーチングペンダントとして用いた遠隔操作教示、ダイレクト教示などの複数の教示方式からいずれか一つを選択することができる。ここでダイレクト教示が選択された場合には、入力装置６２にはアーム移動モードを選択するアーム移動モード選択画面が表示される。教示者は、このアーム移動モード選択画面で、アーム１０又はツール５に規定された所定の標準点Ｋが自在に動くフリーモードと、標準点Ｋの移動経路が所定の直線上、所定の平面上、又は、所定の軸回りに制限される制限モードとのいずれか一方を選択することができる。標準点Ｋは、例えば、リスト部１３のメカニカルインターフェース座標系において定めたツールの代表点、手首標準点などの任意の点に規定される。ここで制限モードが選択された場合には、入力装置６２には移動制限指定画面が表示される。教示者は、この移動制限指定画面で、アーム１０の標準点Ｋの移動が拘束される直線、平面、又は軸を選択することができる。
　以下では、制限モード・ダイレクト教示動作時の制御装置６の処理の流れの一例を説明する。この例では、図５に示すように、標準点Ｋはアーム１０の先端に規定され、この標準点Ｋの移動経路が初期位置ＰSから移動ベクトルＶと平行な方向に制限される。そして、教示者がアーム１０又はツール５に直接的に力を与えて、初期位置ＰSでのツール５の初期姿勢Ｓを保持したまま、標準点Ｋを初期位置ＰSから図中二点鎖線で示す所定の移動経路に沿って移動させる。
　ロボット１の教示中は、ロボット１の制御軸Ｊのうち動作が許容される制御軸Ｊの位置及び速度の各ゲインが十分に低く設定される。そのため、教示者がアーム１０又はツール５に外力を与えてツール５を動かすと、標準点Ｋに変位が生じる。このことがエンコーダＥによって検出されると、標準点Ｋの変位を所定の移動経路に投影することにより求めた目標位置Ｐcom、換言すれば、所定の移動経路が有する方向成分のみ標準点Ｋの現在位置Ｐrを置き換えた目標位置Ｐcomが、ホスト制御部２２によって求められる。ホスト制御部２２は、この目標位置Ｐcomに対応した位置指令値Ｔcomを生成してサーボ制御部２３へ出力する。以下、制御装置６のホスト制御部２２で行われる具体的な処理の流れについて、図７を用いて説明する。
　前述のように、入力装置６２に入力された教示に係る各種情報は、制御装置６へ伝達され、ホスト制御部２２はこれらの情報を取得して（ステップＳ１）、位置指令値Ｔcomを生成するための演算処理を開始する。教示に係る各種情報には、標準点Ｋの移動が拘束される直線、平面、又は軸などの移動制限情報が含まれている。
　処理を開始したホスト制御部２２は、先ず、エンコーダＥから各制御軸Ｊの回転角を取得し、これに基づいて各制御軸Ｊの初期の軸角度θ0を検出する（ステップＳ２）。次に、ホスト制御部２２は、各軸角度θ0に基づいてアーム１０の標準点Ｋの基本座標系の初期位置ＰS、及び、ツール５の初期姿勢Ｓを求め、更に、初期位置ＰS及び姿勢Ｓを表す姿勢回転行列Ｒ（θ0）を求める（ステップＳ３）。
　続いて、ホスト制御部２２は、移動ベクトルＶを算出する（ステップＳ４）。移動ベクトルＶは、標準点Ｋの許容される移動方向を表す単位ベクトルである。制御装置６は、取得した移動制限情報（即ち、移動が拘束される直線、平面、又は軸などの移動経路を特定する情報）に基づいて移動ベクトルＶを求める。例えば、標準点Ｋの移動経路が或る直線上に拘束される場合、移動ベクトルＶはその直線と平行な単位ベクトルである。
　また、ホスト制御部２２は、姿勢回転行列Ｒ（θ0）などを用いて、座標変換行列Ｑを算出する（ステップＳ５）。座標変換行列Ｑは、基準座標系の座標を新たなＱ座標系の座標へ座標変換する行列である。座標変換行列Ｑは、移動ベクトルＶがＱ座標系のｘ’ｙ’ｚ’直交３軸のうちの一つ、例えばｘ’軸と平行になるような変換を表す行列であることが望ましい。
　図６は、座標変換行列Ｑによる座標変換を説明する図である。図６に示すように、座標変換行列Ｑは、移動ベクトルＶと、基本座標系のｘ軸をＱ座標系に変換したｘ’軸とが平行になるような変換を行う行列である。このように移動ベクトルＶがＱ座標系のｘ’ｙ’ｚ’直交３軸のいずれか１軸に平行であれば、Ｑ座標系での演算が容易となる。
　続いて、ホスト制御部２２は、サーボ制御部２３の制御パラメータの値を変更する（ステップＳ６）。具体的には、教示しようとするアーム１０の動作が許容された制御軸Ｊに対応するサーボ制御部２３の、係数器３１の位置ゲインＫｐ及び係数器３４の速度ゲインＫｖを十分に小さく設定し、積分器３５のゲインＫｘをゼロとし、その積分器３５の内容をゼロにクリアし、更に位相補償器３６の機能を停止する。つまり、加算器３２の出力がそのまま加算器３７に与えられるようにする。なお、制御パラメータの値の変更（ステップＳ６）は、ステップＳ１の後から後述するステップＳ８の前までの間に行われればよいのであって、その処理の順序は本実施形態に限定されない。
　更に、ホスト制御部２２は、重力補償の必要な制御軸Ｊについて重力補償を開始する（ステップＳ７）。本実施形態では、制御軸Ｊ３を駆動するサーボモータＭ３の制御系統において重力補償の演算が開始される。
　ここで、教示者がアーム１０又はツール５の任意の箇所に直接的に力を加えてアーム１０を動かし、標準点Ｋを所望の教示点へ徐々に移動させる。この移動の間に標準点Ｋの位置は刻々と変化するが、標準点Ｋの移動が所定の移動経路上に規制され、且つ、教示者がアーム１０又はツール５に与える力をアシストするように、アーム１０の各制御軸Ｊが動作する。
　ステップＳ８において、ホスト制御部２２は、標準点Ｋが変位したときの各制御軸Ｊの軸角度θ1を検出する。ホスト制御部２２は、検出された各制御軸Ｊの軸角度θ1に基づいて、標準点Ｋの基本座標系の現在位置Ｐrを算出する（ステップＳ９）。更に、ステップＳ１０において、ホスト制御部２２は、算出した標準点Ｋの現在位置Ｐrを、Ｑ座標系の標準点Ｋの現在位置Ｐr’に座標変換する（Ｐr’＝Ｑ・Ｐr）。
　ステップＳ１１において、ホスト制御部２２は、算出された標準点Ｋの基本座標系の現在位置Ｐrに基づいて、基本座標系における標準点Ｋの移動量ｄＰrを求める。更に、ホスト制御部２２は、移動量ｄＰrをＱ座標系における標準点Ｋの移動量ｄＰr’に変換する（ステップＳ１２）。
　ステップＳ１３において、ホスト制御部２２は、現在位置Ｐr’を所定の移動経路に投影した位置（投影位置）をＱ座標系の目標位置Ｐcom’とする（図５、参照）。換言すれば、ホスト制御部２２は、所定の移動経路が有する方向成分を現在位置に置き換えた、Ｑ座標系の目標位置Ｐcom’を求める。例えば、ｘ’方向へのみ移動が許容されている場合の目標位置Ｐcom’は、ｙ’成分及びｚ’成分が０であり、ｘ’成分は移動量ｄＰr’のｘ’成分である。また、例えば、ｘ’ｙ’平面内でのみ移動が許容されている場合の目標位置Ｐcom’は、ｚ’成分が０であり、ｘ’成分及びｙ’成分はそれぞれ移動量ｄＰr’のｘ’成分、ｙ’成分である。
　ステップＳ１４において、ホスト制御部２２は、Ｑ座標系の目標位置Ｐcom’を基本座標系に逆変換し（Ｐcom＝Ｑ－１・Ｐcom’）、基本座標系での目標位置Ｐcomを求める。
　ステップＳ１５において、ホスト制御部２２は、目標位置Ｐcom及び姿勢Ｓと対応する位置指令値Ｔcomを生成する。最後に、ホスト制御部２２は、この位置指令値Ｔcomをサーボ制御部２３へ出力する（ステップＳ１６）。この結果、位置指令値Ｔcomに基づいて各制御軸Ｊが駆動され、アーム１０が動作する。
　アーム１０の標準点Ｋが変位し続ける間は、上記のステップＳ８からＳ１６までの処理が所定時間間隔で繰り返される。この間、位置指令値Ｔcomと対応する指令角度θcomと検出された各制御軸Ｊの軸角度θとに偏差が生じているので、この偏差が所定値以下になるように各駆動部２４が負帰還制御される。なお、上記所定値は、ゼロに十分に近い小さな任意の値であってよい。これにより、教示者がアーム１０を動かすためにアーム１０へ与える力がアシストされる。
　そして、アーム１０の標準点Ｋが教示者の所望の教示位置に至り、教示者が外力の付与を止めると、指令角度θcomと検出された各制御軸Ｊの軸角度θとの偏差が所定値以下となり（ステップＳ１７でＮＯ）、アーム１０の動作が停止し、ロボット１によるアシスト力が止む。アーム１０が変位しなくなると、ホスト制御部２２は、入力装置６２を介して教示者に位置教示指令の入力を促す。教示者が入力装置６２を介してホスト制御部２２に入力された位置教示指令を取得すると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ホスト制御部２２は標準点Ｋの現在位置情報を教示位置の一つとして記録し（ステップＳ１９）、重力補償演算を終了し（ステップＳ２０）、制御系統のゲイン等の制御パラメータを元に戻す（ステップＳ２１）。
　以上の通り、本実施形態に係るロボット教示方法は、ロボット１のダイレクト教示中にアーム１０の各制御軸Ｊの軸角度θ1を検出し、各軸角度θ1に基づいてアーム１０の標準点Ｋの現在位置Ｐrを求め、現在位置Ｐrを所定の移動経路（移動方向）に投影した位置を目標位置Ｐcomとする位置指令値Ｔcomを生成し、この位置指令値Ｔcomに基づいて各制御軸Ｊを駆動することを、各制御軸Ｊについて位置指令値Ｔcomと対応する軸角度（指令角度θcom）と検出された軸角度θとの偏差が所定値以下になるまで繰り返し、この偏差が所定値以下になったあとでアーム１０の位置情報をロボット１に教示することを特徴としている。ここで、ロボット１のダイレクト教示中のアーム１０の標準点Ｋの移動は、所定の移動経路上に制限されている。
　また、本実施形態に係るロボット制御装置（制御装置６）は、ロボットアーム１０上に設定された標準点Ｋを移動させるロボットアーム制御装置であって、ロボットアーム１０の各制御軸Ｊの軸角度θ1を検出し、軸角度θ1に基づいて標準点Ｋの現在位置Ｐrを求め、現在位置Ｐrを予め記憶された移動経路に投影した投影位置（即ち、目標位置Ｐcom）を求め、この投影位置に基づいて位置指令値Ｔcomを生成し、位置指令値Ｔcomを基づいて標準点Ｋを更に移動させることを特徴としている。
　上記ロボット教示方法及び制御装置６によれば、ロボット１のダイレクト教示中に、制御装置６が、各軸角度θ1を検出し、これに基づいて現在位置Ｐrを算出し、現在位置Ｐrを予め定める移動経路（移動方向）に投影して目標位置Ｐcomを求め、この目標位置Ｐcomに基づいて位置指令値Ｔcomを生成する演算処理を繰り返す。
　このように、ロボット１のダイレクト教示中に、アーム１０の各制御軸Ｊが位置指令値Ｔcomに基づいて駆動されることによって、教示者がアーム１０又はツール５に与えた外力をアシストするようにアーム１０自身が動作する。ここで、位置指令値Ｔcomは逐次変化する各軸角度θ1に基づいて逐次変更されるので、標準点Ｋが教示者の意図を超えて移動することはない。従って、標準点Ｋを所望の教示位置に位置決めするにあたり、アーム１０及び／又はツール５の位置の微調整が容易である。また、ロボット１は、従来備えている機能を発揮させることによって上記動作を行うことができるので、アーム１０に付与された外力を検出する外力検出手段及びそのための制御が不要である。
　なお、上記実施形態では、位置指令値Ｔcomに基づいて各制御軸Ｊを駆動することを、各制御軸Ｊについて位置指令値Ｔcomと対応する軸角度（指令角度θcom）と検出された軸角度θとの偏差が所定値以下になるまで繰り返すが、軸角度θではなく標準点Ｋの現在位置に基づいて繰り返し処理の終了が判断されてもよい。つまり、位置指令値Ｔcomに基づいて各制御軸Ｊを駆動することを、位置指令値Ｔcomと検出された軸角度θと対応する標準点Ｋの現在位置との偏差が所定値以下になるまで繰り返してもよい。
　また、ロボット１のダイレクト教示中に、標準点Ｋの移動は所定の移動経路（所定の移動方向）に制限されるので、例え教示者がアーム１０又はツール５に与えた外力の方向が標準点Ｋの移動方向と一致しなくとも、標準点Ｋは所定の移動経路に沿って移動する。よって、標準点Ｋを教示者の所望する位置へ移動させることが容易となる。また、ダイレクト教示中の各制御軸Ｊの動作によって教示者がアーム１０又はツール５に与える力がアシストされるので、教示者は、静摩擦力が大きい軸（例えば、基端側の第１制御軸Ｊ１）などをも、比較的小さな力で動かすことができる。なお、本実施形態においては、１本のアーム１０につき４本の制御軸Ｊ１～Ｊ４を備えたロボット１の教示方法について説明したが、ロボット１の制御軸Ｊの数は上記に限定されない。
　また、上記実施形態に係るロボット教示方法では、各制御軸Ｊの位置ゲイン及び速度ゲインが任意に設定可能である。本実施形態においては、ロボット１の制御軸Ｊのうち、ダイレクト教示中に動作が許容される制御軸Ｊの位置及び速度の各ゲインが十分に低く設定される。
　これにより、教示者がアーム１０又はツール５に与えた力によって軸が変位しやすくなる。更に、教示者がアーム１０又はツール５に与える僅かの力に対してもアシスト力を生じさせることができる。
　また、上記実施形態に係るロボット教示方法では、各制御軸Ｊのうち少なくとも一つ（第３制御軸Ｊ３）に対して重力補償演算を行い、その演算結果を当該制御軸のトルク指令値（駆動指令値）に加算している。
　これにより、ロボット１のダイレクト教示中に、アーム１０の各制御軸Ｊの姿勢が変化しても、その姿勢に対応した重力補償を正確に行うことが可能になる。
　また、上記実施形態に係るロボット教示方法では、教示者がアーム１０又はツール５を動かす前に、各制御軸Ｊの軸角度θ0に基づいてツール５の初期姿勢Ｓを求め、教示者がアーム１０又はツール５を動かしている間にツール５の初期姿勢が維持されるように位置指令値Ｔcomが生成される。
　これにより、ロボット１のダイレクト教示中に、ツール５の初期姿勢Ｓを維持したまま、アーム１０だけを移動させることができる。つまり、ツール５の初期姿勢Ｓを維持したまま、ツール５の位置だけを変化させることができる。なお、上記実施形態では、ロボット１のダイレクト教示中にツール５の初期姿勢Ｓを維持するようにしたが、ロボット１のダイレクト教示中に、アーム１０の移動に伴ってツール５の位置及び姿勢を変化させたり、ツール５の位置を固定してツール５の姿勢のみを変化させたりしてもよい。
　また、上記実施形態に係るロボット教示方法では、標準点Ｋの移動が所定の移動経路に制限される制限モードと、標準点Ｋの移動が所定の移動経路に限定されないフリーモードとを選択可能である。
　このように、ダイレクト教示において制限モードとフリーモードとが選択可能であるので、教示者はその状況に応じてモードを選択することができ、アーム１０及び／又はツール５に教示者の意図に応じた移動をさせることが容易となる。
　なお、上記実施形態に係るロボット教示方法では、図６に示すように、標準点Ｋの所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸においてｘ－ｙ平面と平行な或る直線上に規定されている。但し、本発明において所定の移動経路（移動方向）はこれに限定されず、標準点Ｋの初期位置ＰSと、次の教示位置との関係に基づいて適宜決定される。
　例えば、標準点Ｋの所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸方向のいずれか、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸方向のいずれかと平行な直線上であってよい。また、例えば、標準点Ｋの所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸のうち２つの組み合わせ、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸のうち２つの組み合わせにより規定される平面と平行な平面上であってよい。また、例えば、標準点Ｋの所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸のいずれか、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸のいずれかを回転の中心とする回転軌跡上であってよい。
　また、上記実施形態に係るロボット教示方法では、現在位置Ｐrから位置指令値Ｔcomを生成するにあたり、所定の移動経路上の移動ベクトルＶを求め、移動ベクトルＶが新たなＱ座標系のｘ’ｙ’ｚ’直交３軸のいずれかと平行となるように基本座標系をＱ座標系に変換する座標変換行列Ｑを求め、基本座標系の標準点Ｋの現在位置ＰrをＱ座標系に座標変換し、Ｑ座標系の現在位置Ｐr’を所定の移動経路に投影した位置をＱ座標系の目標位置Ｐcom’とし、その目標位置Ｐcom’を基本座標系に座標変換して目標位置Ｐcomを求めている。
　このように座標変換を利用することで、制御装置６の演算処理を単純化することができる。
　以上の通り、本実施形態に係るロボット教示方法によれば、ロボット１のダイレクト教示において、教示者がアーム１０又はツール５を直接的に力を与えて動かすときの、アーム１０及び／又はツール５の操作性を総じて向上させることができる。
　以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。これらの説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
１　　　　　：ロボット
５　　　　　：ツール
６　　　　　：制御装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ　　　　：アーム
２２　　　　：ホスト制御部
２２ｂ　　　：重力補償演算器
２３　　　　：サーボ制御部
２４　　　　：駆動部
２６　　　　：増幅回路
６２　　　　：入力装置
Ｅ（Ｅ１～Ｅ４）　　　　　：エンコーダ
Ｊ（Ｊ１～Ｊ４）　　　　　：制御軸
Ｋ　　　　　：標準点
Ｍ（Ｍ１～Ｍ４）　　　　　：サーボモータ

Claims (10)

  1. 　ツールが装着された少なくとも１本のロボットアームを備えたロボットに対し、教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを直接的に力を加えることによって動かして位置を教示するダイレクト教示方式のロボット教示方法であって、
    　前記ロボットアーム又は前記ツールに規定された標準点の移動を所定の移動経路上に制限し、
    　前記教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを動かしている間に、前記ロボットアームの各制御軸の軸角度を検出し、前記軸角度に基づいて前記標準点の現在位置を求め、前記現在位置を前記所定の移動経路に投影した位置を目標位置とする位置指令値を生成し、前記位置指令値に基づいて前記各制御軸を駆動することを、前記各制御軸について前記位置指令値と対応する軸角度と検出された軸角度との偏差、又は、前記位置指令値と検出された軸角度と対応する前記標準点の現在位置との偏差が所定値以下になるまで繰り返し、
    　前記偏差が前記所定値以下になったあとで前記ロボットアームの位置情報を前記ロボットに教示する、
    ロボット教示方法。
  2. 　前記各制御軸の位置ゲイン及び速度ゲインが任意に設定可能である、請求項１に記載のロボット教示方法。
  3. 　前記制御軸のうち少なくとも一つに対して重力補償演算を行い、その演算結果を当該制御軸のトルク指令値に加算する、請求項１又は２に記載のロボット教示方法。
  4. 　前記教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを動かす前に、前記各制御軸の軸角度に基づいて前記ツールの初期姿勢を求め、前記教示者が前記ロボットアーム又は前記ツールを動かしている間に前記ツールの前記初期姿勢が維持されるように前記各制御軸の前記指令値を生成する、請求項１～３のいずれか一項に記載のロボット教示方法。
  5. 　前記標準点の移動が前記所定の移動経路に制限される制限モードと、前記標準点の移動が前記所定の移動経路に限定されないフリーモードとを選択可能である、請求項１～４のいずれか一項に記載のロボット教示方法。
  6. 　前記標準点の前記所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸方向のいずれか、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸方向のいずれかと平行な直線上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のロボット教示方法。
  7. 　前記標準点の前記所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸のうち２つの組み合わせ、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸のうち２つの組み合わせにより規定される平面と平行な平面上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のロボット教示方法。
  8. 　前記標準点の前記所定の移動経路が、基本座標系でのｘｙｚ直交３軸のいずれか、又は、ツール座標系のｘｙｚ直交３軸のいずれかを回転の中心とする回転軌跡上である、請求項１～５のいずれか一項に記載のロボット教示方法。
  9. 　前記現在位置から前記位置指令値を生成することが、
    前記所定の移動経路上の移動ベクトルを求め、
    前記移動ベクトルが新たな座標系のｘｙｚ直交３軸のいずれかと平行となるように、基本座標系を前記新たな座標系に変換する座標変換行列を求め、
    前記基本座標系の前記標準点の前記現在位置を前記新たな座標系に座標変換し、
    前記新たな座標系の前記現在位置を前記所定の移動経路に投影した位置を前記新たな座標系の目標位置とし、その目標位置を前記基本座標系に座標変換して前記目標位置を求めることを含む、
    請求項１に記載のロボット教示方法。
  10. 　ロボットアーム上に設定された標準点を移動させるロボットアーム制御装置であって、
    　前記ロボットアームの各制御軸の軸角度を検出し、
    　前記軸角度に基づいて前記標準点の現在位置を求め、
    　前記現在位置を予め記憶された移動経路に投影した投影位置を求め、
    　前記投影位置に基づいて位置指令値を生成し、
    　前記位置指令値に基づいて前記標準点を更に移動させる、
    ロボットアーム制御装置。
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US15/768,802 US10751874B2 (en) 2015-10-14 2016-10-05 Method of teaching robot and robotic arm control device
DE112016004725.8T DE112016004725B4 (de) 2015-10-14 2016-10-05 Verfahren zum Teach-ln eines Roboters und Roboterarmsteuervorrichtung
JP2017545090A JP6924145B2 (ja) 2015-10-14 2016-10-05 ロボット教示方法及びロボットアーム制御装置
KR1020187011966A KR20180059888A (ko) 2015-10-14 2016-10-05 로봇교시방법 및 로봇 암 제어장치

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108247617A (zh) * 2018-04-02 2018-07-06 深圳了然视觉科技有限公司 一种智能机械臂***
JP2019063916A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社安川電機 操作ユニットおよびロボット
KR101982147B1 (ko) * 2017-12-13 2019-05-24 주식회사 메카티엔에스 그리퍼 직접교시 장치
DE102019008337A1 (de) 2018-12-07 2020-06-10 Fanuc Corporation Steuereinrichtung eines roboters zum durchführen eines handbetriebs mittels einer bedieneinrichtung
JP2021049643A (ja) * 2021-01-08 2021-04-01 株式会社安川電機 操作ユニットおよびロボット
CN112720488A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 珠海格力智能装备有限公司 基于机器人的第七轴控制方法及装置
CN112730839A (zh) * 2021-01-20 2021-04-30 宁波海壹生物科技有限公司 一种磁微粒化学发光法测定细胞角蛋白19片段含量的试剂盒
US11203117B2 (en) 2017-10-20 2021-12-21 Keylex Corporation Teaching data generation system for vertical multi-joint robot

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9314924B1 (en) * 2013-06-14 2016-04-19 Brain Corporation Predictive robotic controller apparatus and methods
JP6781183B2 (ja) * 2018-03-26 2020-11-04 ファナック株式会社 制御装置及び機械学習装置
JP7173765B2 (ja) * 2018-06-25 2022-11-16 川崎重工業株式会社 ロボット制御システム
JP2020044610A (ja) * 2018-09-19 2020-03-26 株式会社デンソーウェーブ ロボットの制御方法
JP7263724B2 (ja) * 2018-09-27 2023-04-25 株式会社デンソーウェーブ ロボットの制御方法
JP7414395B2 (ja) * 2018-12-18 2024-01-16 川崎重工業株式会社 情報投影システム、制御装置、及び情報投影制御方法
US10974388B2 (en) * 2018-12-27 2021-04-13 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of correcting position of robot and robot
DE102021102867A1 (de) * 2021-02-08 2022-08-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Robotersystem sowie Verfahren zum automatisierten Durchführen von serologischen Tests
KR102513381B1 (ko) 2021-04-15 2023-03-22 충남대학교산학협력단 멀티모달 센싱을 이용한 토크와 자세기반 로봇 교시법
CN113319833B (zh) * 2021-05-19 2022-09-02 三一建筑机器人(西安)研究院有限公司 直角坐标机器人标定方法及装配***
KR20240048225A (ko) 2022-10-06 2024-04-15 삼익티에이치케이 주식회사 지시봉을 이용하는 로봇의 교시장치 및 교시방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05285870A (ja) * 1992-04-03 1993-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多関節ロボットの直接教示装置
JPH05303425A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 直接教示方式ロボット
JPH1142575A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボットの制御方法および装置
JP2000084878A (ja) * 1998-09-17 2000-03-28 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御装置
JP2005293098A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Fanuc Ltd ロボット教示装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7164117B2 (en) * 1992-05-05 2007-01-16 Automotive Technologies International, Inc. Vehicular restraint system control system and method using multiple optical imagers
US4975856A (en) * 1986-02-18 1990-12-04 Robotics Research Corporation Motion controller for redundant or nonredundant linkages
WO1997010080A1 (fr) 1995-09-14 1997-03-20 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Unite d'enseignement pour robots
JPH09141580A (ja) 1995-11-22 1997-06-03 Yaskawa Electric Corp 直接教示ロボットの動作範囲制限装置
JPH1177560A (ja) 1997-09-03 1999-03-23 Sony Corp 多関節型ロボット及び多関節型ロボットの位置教示方法
JP3473834B2 (ja) 1999-11-29 2003-12-08 株式会社安川電機 ロボットの制御装置
US6285920B1 (en) 2000-02-18 2001-09-04 Fanuc Robotics North America Method of robot teaching with motion constraints
US6385508B1 (en) * 2000-10-31 2002-05-07 Fanuc Robotics North America, Inc. Lead-through teach handle assembly and method of teaching a robot assembly
KR20060015557A (ko) * 2003-04-28 2006-02-17 스티븐 제임스 크램톤 외골격을 구비한 ｃｍｍ 암
JP4325407B2 (ja) * 2004-01-08 2009-09-02 パナソニック株式会社 産業用ロボット
JP2006015431A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Denso Wave Inc ロボットの制御装置及び制御方法
US20060178775A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-10 George Zhang Accelerometer to monitor movement of a tool assembly attached to a robot end effector
EP1854037B1 (en) * 2005-02-25 2014-12-31 Abb Research Ltd. Method of and apparatus for automated path learning
US9782229B2 (en) * 2007-02-16 2017-10-10 Globus Medical, Inc. Surgical robot platform
WO2009102767A2 (en) * 2008-02-11 2009-08-20 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robot for small shape generation
US8706300B2 (en) * 2009-02-03 2014-04-22 Fanuc Robotics America, Inc. Method of controlling a robotic tool
US20100312391A1 (en) * 2009-06-05 2010-12-09 Abb Research Ltd. Calibration Of A Lead-Through Teaching Device For An Industrial Robot
JP4699572B2 (ja) 2009-09-28 2011-06-15 パナソニック株式会社 ロボットアームの制御装置及び制御方法、ロボット、ロボットアームの制御プログラム、及び、ロボットアーム制御用集積電子回路
FR2962063B1 (fr) * 2010-07-02 2012-07-20 Commissariat Energie Atomique Dispositif robotise d'assistance a la manipulation a rapport d'augmentation d'effort variable
CN103347662A (zh) * 2011-01-27 2013-10-09 松下电器产业株式会社 机器人手臂的控制装置及控制方法、机器人、机器人手臂控制程序以及集成电路
KR102028770B1 (ko) * 2011-09-15 2019-10-04 컨버전트 인포메이션 테크놀로지스 게엠베하 로봇 프로그램의 자동 생성을 위한 시스템 및 방법
GB2518576B (en) * 2012-08-02 2015-09-02 Toshiba Machine Co Ltd Robotic apparatus and control method therefor
US9804576B2 (en) * 2013-02-27 2017-10-31 Rockwell Automation Technologies, Inc. Recognition-based industrial automation control with position and derivative decision reference
CN104108101A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 南京大莫大航空科技有限公司 一种新型的机器人关节空间运动规划方法
DE102013218823A1 (de) 2013-09-19 2015-04-02 Kuka Laboratories Gmbh Verfahren zum manuell geführten Verstellen der Pose eines Manipulatorarms eines Industrieroboters und zugehöriger Industrieroboter
US9505133B2 (en) * 2013-12-13 2016-11-29 Canon Kabushiki Kaisha Robot apparatus, robot controlling method, program and recording medium
CN103645725B (zh) * 2013-12-27 2016-08-17 广东省自动化研究所 一种机器人示教轨迹规划方法和***
DE102014202145A1 (de) 2014-02-06 2015-08-06 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters und zugehörigerIndustrieroboter
JP5893666B2 (ja) * 2014-04-14 2016-03-23 ファナック株式会社 力に応じて動かすロボットのロボット制御装置およびロボットシステム
DE102014216514B3 (de) 2014-08-20 2015-09-10 Kuka Roboter Gmbh Verfahren zum Programmieren eines Industrieroboters und zugehöriger Industrieroboter
JP6660102B2 (ja) 2014-08-27 2020-03-04 キヤノン株式会社 ロボット教示装置およびその制御方法、ロボットシステム、プログラム
CN104942808A (zh) * 2015-06-29 2015-09-30 广州数控设备有限公司 机器人运动路径离线编程方法及***
JP6652292B2 (ja) * 2015-09-24 2020-02-19 キヤノン株式会社 制御方法、制御プログラム、ロボットシステム、回転駆動装置の制御方法、およびロボット装置
US9919422B1 (en) * 2016-01-06 2018-03-20 X Development Llc Methods and systems to provide mechanical feedback during movement of a robotic system
JP6423815B2 (ja) 2016-03-30 2018-11-14 ファナック株式会社 人協働型のロボットシステム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05285870A (ja) * 1992-04-03 1993-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多関節ロボットの直接教示装置
JPH05303425A (ja) * 1992-04-27 1993-11-16 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 直接教示方式ロボット
JPH1142575A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボットの制御方法および装置
JP2000084878A (ja) * 1998-09-17 2000-03-28 Yaskawa Electric Corp ロボットの制御装置
JP2005293098A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Fanuc Ltd ロボット教示装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019063916A (ja) * 2017-09-29 2019-04-25 株式会社安川電機 操作ユニットおよびロボット
US11007655B2 (en) 2017-09-29 2021-05-18 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Manipulation unit and robot with manipulated switch
US11203117B2 (en) 2017-10-20 2021-12-21 Keylex Corporation Teaching data generation system for vertical multi-joint robot
KR101982147B1 (ko) * 2017-12-13 2019-05-24 주식회사 메카티엔에스 그리퍼 직접교시 장치
CN108247617A (zh) * 2018-04-02 2018-07-06 深圳了然视觉科技有限公司 一种智能机械臂***
DE102019008337A1 (de) 2018-12-07 2020-06-10 Fanuc Corporation Steuereinrichtung eines roboters zum durchführen eines handbetriebs mittels einer bedieneinrichtung
US11858130B2 (en) 2018-12-07 2024-01-02 Fanuc Corporation Controller of robot for performing manual operation by operation device
CN112720488A (zh) * 2020-12-24 2021-04-30 珠海格力智能装备有限公司 基于机器人的第七轴控制方法及装置
JP2021049643A (ja) * 2021-01-08 2021-04-01 株式会社安川電機 操作ユニットおよびロボット
CN112730839A (zh) * 2021-01-20 2021-04-30 宁波海壹生物科技有限公司 一种磁微粒化学发光法测定细胞角蛋白19片段含量的试剂盒
CN112730839B (zh) * 2021-01-20 2024-01-30 宁波海尔施智造有限公司 一种磁微粒化学发光法测定细胞角蛋白19片段含量的试剂盒

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