JP2678005B2 - Robot interference check method - Google Patents
Robot interference check methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は動作シュミレーションに用いられるロボット
の干渉チェック方法に係り、特にロボット動作プログラ
ムに従って移動するときロボットに把持された工具(エ
フェクタ)がワーク等に干渉するかどうかをチェックす
るロボットの干渉チェック方法に関する。The present invention relates to a robot interference checking method used for motion simulation, and in particular, a tool (effector) gripped by the robot when moving according to a robot motion program is a work or the like. The present invention relates to a robot interference check method for checking whether a robot interferes with a robot.
<従来の技術> ロボット動作プログラムを教示操作によらずオフライ
ンプログラミング操作で作成する場合がある。このオフ
ラインプログラミングは簡単なロボット言語でロボット
の運動を定義すると共に、該ロボット言語で作成された
ソースプログラムをオフラインプログラミング装置の翻
訳機能によりロボットコントローラが実行可能なロボッ
ト動作プログラムに変換することにより行われる。<Prior Art> A robot operation program may be created by an off-line programming operation instead of a teaching operation. This offline programming is performed by defining the motion of the robot in a simple robot language and converting a source program created in the robot language into a robot operation program executable by the robot controller by the translation function of the offline programming device. .
ところで、オフラインプログラミングにおいては実際
にロボットを動かしながらプログラムを作成するもので
ないため、ロボット動作プログラム作成後にノズル、ト
ーチ等の工具(エンドエフェクタ)等の可動部分がワー
クと干渉するかどうかをチェックする必要がある。By the way, in off-line programming, it is not necessary to create a program while actually moving the robot, so it is necessary to check whether or not movable parts such as nozzles, torches and other tools (end effectors) interfere with the work after the robot operation program is created. There is.
このため、最近では形状の近似法による干渉チェック
方法が考えられている。For this reason, recently, an interference check method using a shape approximation method has been considered.
<発明が解決しようとしている課題> しかし、従来の干渉チェック方法は、対象となる立体
同士(たとえばエフェクタとワーク)の全ての面と面、
稜線と面同士が干渉するかチェックして、立体同士の干
渉を判断するものであり、処理に多大な時間が掛かり過
ぎて実用的でないという問題点があった。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the conventional interference check method, all the surfaces of the target solids (for example, the effector and the work),
This is to check the interference between the ridges and the surfaces to judge the interference between the solids, and there is a problem that the processing takes too much time and is not practical.
以上から本発明の目的は、形状近似立体を構成する面
の数を減らすことにより、干渉チェックに要する時間を
大幅に短縮できるロボットの干渉チェック方法を提供す
ることである。In view of the above, an object of the present invention is to provide a robot interference check method that can significantly reduce the time required for interference check by reducing the number of surfaces that form a shape approximation solid.
<課題を解決するための手段> 本発明に係るロボットの干渉チェック方法は、第1,第
2の立体についてそれぞれ直方体,球,円柱のうち2種
類以上の形状近似立体を作成する工程と、この時作成さ
れた2種類以上の形状近似立体の中で最も最小体積を有
する形状近似立体を、第1,第2の立体について個々に選
定する工程と、選定された最小体積の2つの形状近似立
体を用いて干渉の有無を判定する工程とを有している。<Means for Solving the Problem> A robot interference checking method according to the present invention includes a step of creating two or more types of shape approximation solids of a rectangular parallelepiped, a sphere, and a cylinder for the first and second solids, respectively. The step of individually selecting the shape approximating solid having the smallest volume among the two or more shape approximating solids created at that time for the first and second solids, and the two shape approximating solids having the selected minimum volumes. Is used to determine the presence or absence of interference.
<作用> 本発明においては、第1,第2の立体たとえばエフェク
タとワークについてそれぞれ直方体,球,円柱のうち2
種類以上の形状近似立体を作成し、この時作成された2
種類以上の形状近似立体の中で最小体積を有する形状近
似立体を、エフェクタ,ワークについて個々に選定し、
これら各エフェクタ,ワークについて選定された最小体
積の2つの形状近似立体を用いて両者の干渉の有無を判
定する。<Operation> In the present invention, two of a rectangular parallelepiped, a sphere, and a cylinder are respectively provided for the first and second solid bodies, for example, the effector and the work.
Create more than three types of shape approximation solids, and create 2
Among the shape approximation solids of more than types, the shape approximation solid having the smallest volume is individually selected for the effector and the work,
The presence or absence of interference between the effectors and the work is determined using two shape approximation solids of the minimum volume selected for each of these effectors.
<実施例> 第1図は本発明を適用できるロボットオフラインプロ
グラミング装置のブロック図である。<Embodiment> FIG. 1 is a block diagram of a robot offline programming apparatus to which the present invention can be applied.
1はオフラインプログラミング装置の本大部であり、
プロセッサ1a,制御プログラムを記憶するROM1b、RAM1c
を有している。2はプリンタ、3はキーボード、4はグ
ラフィックディスプレイ装置、5はディスクコントロー
ラ、6はタブレット装置、6aはタブレットカーソルであ
る。RAM1cは作成されたソースプログラムSPRを記憶する
記憶域1c−1、変換により得られたロボット動作プログ
ラムRAPを記憶する記憶域1c−2、ワーク形状データFD
w、エフェクタ形状データFDe、処理結果等を記憶する記
憶域1c−3を有している。1 is the main part of the offline programming device,
Processor 1a, ROM1b, RAM1c for storing control programs
have. Reference numeral 2 is a printer, 3 is a keyboard, 4 is a graphic display device, 5 is a disk controller, 6 is a tablet device, and 6a is a tablet cursor. The RAM 1c is a storage area 1c-1 for storing the created source program SPR, a storage area 1c-2 for storing the robot operation program RAP obtained by the conversion, and a work shape data FD.
It has a storage area 1c-3 for storing w, effector shape data FDe, processing results and the like.
第2図は本発明の処理の流れ図、第3図ないし第5図
は本発明のロボットの干渉チェック方法を説明するため
の図である。以下、本発明にかかるロボットの干渉チェ
ック方法を説明する。なお、すでにロボット動作プログ
ラムRAPは作成されており、又、エフェクタの形状デー
タFDe(各頂点座標値)やワーク形状データFDw(各頂点
座標値)は入力されてRAM1cに記憶されているものとす
る。FIG. 2 is a flow chart of the processing of the present invention, and FIGS. 3 to 5 are diagrams for explaining the robot interference checking method of the present invention. Hereinafter, a robot interference checking method according to the present invention will be described. It is assumed that the robot operation program RAP has already been created, and that the effector shape data FDe (each vertex coordinate value) and the work shape data FDw (each vertex coordinate value) have been input and stored in the RAM 1c. .
まず、干渉チェックの対象となる立体(エフェクタま
たはワーク)についての形状近似直方体を作成する(ス
テップ101)。形状近似直方体は第3図を参照すると以
下のように定義される。すなわち、立体の各頂点P(X,
Y,Z)に対して、その成分X,Y,Zのそれぞれの最大値,最
小値を求め、各軸最大値(Xmax,Ymax,Zmax)、各軸最小
値(Xmin,Ymin,Zmin)をそれぞれ座標値とするポイント Pmax(Xmax,Ymax,Zmax) Pmin(Xmin,Ymin,Zmin) を求める。First, a shape-approximated rectangular parallelepiped for a solid (effector or work) to be subjected to interference check is created (step 101). The shape approximate rectangular parallelepiped is defined as follows with reference to FIG. That is, each vertex P (X, X,
Y, Z), find the maximum and minimum values of each component X, Y, Z, and calculate the maximum value (Xmax, Ymax, Zmax) of each axis and the minimum value (Xmin, Ymin, Zmin) of each axis. Obtain the points Pmax (Xmax, Ymax, Zmax) Pmin (Xmin, Ymin, Zmin) that are coordinate values.
次いで、線分を対角線とし、各稜線
がX,Y,Z軸とそれぞれ平行なものを本発明による形状近
似直方体11と定義する。Next, a line segment is set as a diagonal line, and each ridge line parallel to the X, Y, and Z axes is defined as a shape approximating rectangular parallelepiped 11 according to the present invention.
続いて、干渉チェックの対象となる立体(エフェクタ
またはワーク)についての形状近似球を作成する(ステ
ップ102)。形状近似球は第4図(a),(b)を参照
とすると以下のように定義される。すなわち、立体の各
頂点P(X,Y,Z)に対して、その成分X,Y,Zのそれぞれの
最大値,最小値を求め、各軸最大値(Xmax,Ymax,Zma
x)、各軸最小値(Xmin,Ymin,Zmin)をそれぞれ座標値
とするポイント Pmax(Xmax,Ymax,Zmax) Pmin(Xmin,Ymin,Zmin) を求める。Then, a shape approximate sphere for the solid (effector or work) to be subjected to the interference check is created (step 102). The shape approximation sphere is defined as follows with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). That is, for each vertex P (X, Y, Z) of a solid, the maximum and minimum values of its components X, Y, Z are calculated, and the maximum values of each axis (Xmax, Ymax, Zma
x), and the point Pmax (Xmax, Ymax, Zmax) Pmin (Xmin, Ymin, Zmin) where the coordinate values are the minimum values (Xmin, Ymin, Zmin) of each axis.
次いで、線分を直径とする形状近似
球S1を作成する。ただし、c1は形状近似球S1の中心、r1
は形状近似球S1の半径を表す。次に、形状近似球S1の線
分=(x,y,z)の成分のうち最長のも
のを選択し(ここではy成分とする)、それを新しく作
成する形状近似球S2の半径r2とする。そして、該立体の
全ての頂点がその内部に包含されるかどうかを調べる。
もし、含まれない点Pがあれば、新たに形状近似球S2を
作成する。この形状近似球S2の半径r2と中心c2は、 ただし、dはc2(=c1)とPとの距離とする。この形状
近似球S2に対してもう一度立体の全ての点が含まれてい
るかどうかを調べる。もし、含まれない点があれば、同
様に新たに形状近似球S2を作成し、全ての点が含まれる
まで繰り返す。そして、立体の全ての頂点をその内部に
包含する形状近似球を本発明による形状近似球S2と定義
する。Next, a shape approximation sphere S 1 having a diameter of a line segment is created. Where c 1 is the center of the shape approximation sphere S 1 , r 1
Represents the radius of the shape approximation sphere S 1 . Next, the longest one of the line segment = (x, y, z) components of the shape approximation sphere S 1 is selected (here, the y component), and the radius of the shape approximation sphere S 2 to be newly created. Let r 2 . Then, it is checked whether or not all the vertices of the solid are included in the inside.
If there is a point P that is not included, a shape approximate sphere S 2 is newly created. Radius r 2 and the center c 2 of this shape approximating sphere S 2 is However, d is the distance between c 2 (= c 1 ) and P. It is checked again whether or not all the points of the solid are included in this shape approximation sphere S 2 . If there is a point that is not included, a shape approximate sphere S 2 is newly created in the same manner, and the process is repeated until all points are included. Then, a shape approximation sphere that includes all the vertices of a solid inside is defined as a shape approximation sphere S 2 according to the present invention.
次に、干渉チェックの対象となる立体(エフェクタま
たはワーク)についての形状近似円柱を作成する(ステ
ップ103)。形状近似円柱は第5図を参照すると以下の
ように定義される。すなわち、立体の各頂点の分布を参
照して、最小二乗法により得られる回帰直線を円柱の中
心軸とする。この中心軸から最も遠くにある頂点を検出
し、中心軸から検出した頂点までの距離を半径Rとす
る。また、各頂点から中心軸に垂らした垂線と中心軸と
の交点の座標を求め、これらの座標の最大値・最小値間
の距離を円柱の高さHとする。こうして作成された円柱
を本発明による形状近似円柱21と定義する。Next, a shape approximate cylinder for a solid (effector or work) to be subjected to interference check is created (step 103). The shape approximation cylinder is defined as follows with reference to FIG. That is, the regression line obtained by the method of least squares is set as the central axis of the cylinder by referring to the distribution of each vertex of the solid. The farthest vertex from this central axis is detected, and the distance from the central axis to the detected vertex is defined as radius R. Further, the coordinates of the intersection of the perpendicular line hanging from each vertex to the central axis and the central axis are obtained, and the distance between the maximum value and the minimum value of these coordinates is defined as the height H of the cylinder. The cylinder thus created is defined as a shape approximation cylinder 21 according to the present invention.
続いて、3種類の形状近似立体の中で最小体積を有す
る形状近似立体を選定した後(ステップ104)、2つの
立体について形状近似立体が決定されたかどうかを判断
し(ステップ105)、YESならば、該最小体積を有する2
つの形状近似立体の組合せにより干渉チェックのアルゴ
リズムを選択する(ステップ106)。Then, after selecting the shape approximate solid having the smallest volume from the three types of shape approximate solids (step 104), it is judged whether or not the shape approximate solids have been determined for the two solids (step 105). 2 with the minimum volume
An algorithm for interference check is selected by a combination of three shape approximation solids (step 106).
次に、最小体積を有する2つの形状近似立体が、球と
球の組合せ(ステップ107)、球と直方体の組合せ(ス
テップ108)、球と円柱の組合せ(ステップ109)、直方
体と直方体の組合せ(ステップ110)、直方体と円柱の
組合せ(ステップ111)、円柱と円柱の組合せ(ステッ
プ112)により選択されたアルゴリズムに従って干渉チ
ェックを行い、処理を終了する。Next, the two shape approximation solids having the minimum volume are the combination of sphere and sphere (step 107), the combination of sphere and cuboid (step 108), the combination of sphere and cylinder (step 109), and the combination of cuboid and cuboid ( In step 110), the interference check is performed according to the algorithm selected by the combination of the rectangular parallelepiped and the cylinder (step 111) and the combination of the cylinder and the cylinder (step 112), and the process ends.
一方、ステップ105の判断でNOならば、ステップ101に
戻る。On the other hand, if NO in the determination in step 105, the process returns to step 101.
第6図は形状近似球同士の干渉チェックアルゴリズム
を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an interference check algorithm between shape approximate spheres.
図において、第1の立体の形状近似球S1の半径をr1、
中心をc1、また、第2の立体の形状近似球S11の半径をr
11、中心をc11とする。この時下記の条件を満たす場合
に、両者は干渉していると判断する。In the figure, the radius of the shape approximation sphere S 1 of the first solid is r 1 ,
The center is c 1 , and the radius of the second solid approximation sphere S 11 is r
11 and the center is c 11 . At this time, if the following conditions are satisfied, it is determined that the two interfere.
ただし、はc1,c11間の距離である。 Where is the distance between c 1 and c 11 .
第7図(a)〜(c)は形状近似円柱同士の干渉チェ
ックアルゴリズムを説明するための図である。FIGS. 7 (a) to 7 (c) are diagrams for explaining the interference check algorithm between the shape approximate cylinders.
図において、ABは第1の立体に対して定義された形状
近似円柱の中心軸、CDは第2の立体に対して定義された
形状近似円柱の中心軸、li(ただし、iは1〜3の整
数)は前記中心軸AB,CD間の最短距離、α,βはそれぞ
れ中心軸AB,CDを含む直線、Pi,Qiは直線α,β上の点で
ある。In the figure, AB is the center axis of the shape approximation cylinder defined for the first solid, CD is the center axis of the shape approximation cylinder defined for the second solid, li (where i is 1 to 3). Is the shortest distance between the central axes AB and CD, α and β are straight lines including the central axes AB and CD, and Pi and Qi are points on the straight lines α and β.
干渉の起きるための必要条件は、円柱の半径をそれぞ
れR1,R2とすると、円柱の中心軸AB,CD間の最短距離liが
円柱の半径R1,R2の和より小さいことである。すなわ
ち、 li≦R1+R2 ……(1) そこで、円柱の中心軸AB,CD間の最短距離liを求める
方法を、中心軸AB,CDの配置パターンに応じて下記に示
す。The necessary condition for the interference to occur is that, assuming that the radii of the cylinder are R 1 and R 2 , respectively, the shortest distance li between the center axes AB and CD of the cylinder is smaller than the sum of the radii R 1 and R 2 of the cylinder. . That is, li ≦ R 1 + R 2 (1) Then, a method for obtaining the shortest distance li between the center axes AB and CD of the cylinder will be described below according to the arrangement pattern of the center axes AB and CD.
パターン1:両中心軸AB,CDに直交する直線P1Q1が存在す
る場合であり、直線P1Q1の長さが最短距離l1となる。
(第7図(a)参照) パターン2:上記以外の場合で、一方の中心軸の端点から
他方の中心軸に垂線を垂らすことができる場合であり、
該垂線P2Q2,P2′Q2′の長さの最も短いものが最短距離l
2となる。(第7図(b)参照) パターン3:上記パターン1,2以外の場合であり、両中心
軸AB,CD間の各端点間の距離のうち最も短いものが最短
距離l3となる。(第7図(c)参照) 次に、任意の位置関係にある2つの中心軸AB,CDが上
記のどのパターンに属するかを判定する手順を以下に示
す。なお、直線α,βに垂直な線分をPQとする。Pattern 1: Both the central axis AB, a case where linear P 1 Q 1 orthogonal to the CD is present, the length of the straight line P 1 Q 1 becomes the shortest distance l 1.
(See FIG. 7 (a)) Pattern 2: In a case other than the above, it is possible to draw a perpendicular line from the end point of one central axis to the other central axis.
The shortest length of the perpendiculars P 2 Q 2 and P 2 ′ Q 2 ′ is the shortest distance l
It becomes 2 . (See FIG. 7 (b)) Pattern 3: In cases other than the above Patterns 1 and 2, the shortest distance among the end points between the central axes AB and CD is the shortest distance l 3 . (See FIG. 7 (c)) Next, a procedure for determining which of the above-described patterns the two central axes AB, CD having an arbitrary positional relationship belong to will be described below. The line segment perpendicular to the straight lines α and β is PQ.
[点P,Qの位置計算] 点P,Qはそれぞれ直線α,β上の点なので、パラメー
タs,tを用いて次のように表せる。[Position calculation of points P and Q] Since points P and Q are points on straight lines α and β, respectively, they can be expressed as follows using parameters s and t.
pi=ai+(bi−ai)s ……(2) qi=ci+(di−ci)t ……(3) ただし、i=1〜3であり、p1,q1,a1,b1,c1,d1はそ
れぞれ点P,Q,A,B,C,DのX座標値を表し、p2,q2,a2,b2,c
2,d2はそれぞれ点P,Q,A,B,C,DのY軸座標値を表し、p3,
q3,a3,b3,c3,d3はそれぞれ点P,Q,A,B,C,DのZ軸座標値
を表す。pi = ai + (bi-ai) s (2) qi = ci + (di-ci) t (3) However, i = 1 to 3, and p 1 , q 1 , a 1 , b 1 , c 1 and d 1 represent the X coordinate values of the points P, Q, A, B, C and D, respectively, and p 2 , q 2 , a 2 , b 2 , c
2 and d 2 respectively represent the Y-axis coordinate values of the points P, Q, A, B, C and D, and p 3 and
q 3, a 3, b 3 , c 3, d 3 respectively represent points P, Q, A, B, C, a Z-axis coordinate value of D.
点P,Qがそれぞれ中心軸AB,CD内にあれば、0≦s≦1,
0≦t≦1が成立する。If the points P and Q are in the central axes AB and CD, respectively, 0 ≦ s ≦ 1,
0 ≦ t ≦ 1 holds.
さて、線分PQは直線α,βと垂直であることから、 ・=0 ……(4) ・=0 ……(5) が成立し、計算式(2)〜(5)からpi,qiを消去する
と、パラメータs,tの値が求まる。By the way, since the line segment PQ is perpendicular to the straight lines α and β, the following equation holds: ・ 0 …… (4) ・ = 0 …… (5), and from the formulas (2) to (5), pi, qi When is deleted, the values of the parameters s and t are obtained.
[パターン1の判定] 点P,Qがそれぞれ中心軸AB,CD内にあるかどうかをパラ
メータs,tより判定する。[Judgment of Pattern 1] Whether or not the points P and Q are inside the central axes AB and CD is judged from the parameters s and t.
0≦s≦1,0≦t≦1の時、点P,Qは中心軸AB,CD内に
あるから、円柱中心軸AB,CDの配置関係はパターン1と
なり、その最短距離l1(=PQ)となる。When 0 ≦ s ≦ 1, 0 ≦ t ≦ 1, the points P and Q are located within the center axes AB and CD, so the arrangement relationship between the cylinder center axes AB and CD is pattern 1, and the shortest distance l 1 (= PQ).
[パターン2,3の判定] 両中心軸AB,CDの端点のうち、点P,Qに近い端点からそ
れぞれ他の中心軸に垂線を下ろす。垂線の交点の少なく
とも一方が他の中心軸内にある場合には、パターン2と
判定できる。よって、最短距離はこの線分の長さl2とな
る。[Determination of Patterns 2 and 3] Of the end points of both central axes AB and CD, a perpendicular line is drawn from the end points near points P and Q to the other central axes. If at least one of the intersections of the perpendiculars is in the other central axis, it can be determined as pattern 2. Therefore, the shortest distance is the length l 2 of this line segment.
また、垂線の交点の両方が他の中心軸外にある場合、
パターン3と判定できる。この場合、両線分の各端点間
の距離の最も短いものが最短距離l3となる。Also, if both intersections of the perpendiculars are off the other central axis,
It can be determined to be pattern 3. In this case, the shortest distance between the end points of both line segments is the shortest distance l 3 .
第8図(a),(b)は形状近似球と形状近似円柱と
の干渉チェックアルゴリズムを説明するための図であ
る。FIGS. 8 (a) and 8 (b) are diagrams for explaining the interference check algorithm between the shape approximate sphere and the shape approximate cylinder.
まず、第8図(a)に示すように、形状近似球S2の中
心c2が、形状近似円柱21の中心軸AB内の位置にあれば、
すなわちA≦c2≦Bならば、l<r2+Rなる条件を満た
すとき、形状近似球S2と形状近似円柱21とは干渉するこ
とが分かる。ただし、lは形状近似球S2の中心c2から形
状近似円柱21の中心軸ABへ垂らした垂線の長さ、r2は形
状近似球S2の半径、Rは形状近似円柱21の半径を表す。First, as shown in FIG. 8A, if the center c 2 of the approximate shape sphere S 2 is located within the central axis AB of the approximate shape cylinder 21,
That is, if A ≦ c 2 ≦ B, it is understood that the shape approximate sphere S 2 and the shape approximate cylinder 21 interfere with each other when the condition of 1 <r 2 + R is satisfied. However, l is the length of a perpendicular line hung from the center c 2 of the shape approximation sphere S 2 to the center axis AB of the shape approximation cylinder 21, r 2 is the radius of the shape approximation sphere S 2 , and R is the radius of the shape approximation cylinder 21. Represent
続いて、第8図(b)に示すように、形状近似球S2の
中心c2が、形状近似円柱21の中心軸AB外の位置にあれ
ば、すなわちc2<AまたはB<c2ならば、l<r2+R,L
<r2になる条件を満たすとき、形状近似球S2と形状近似
円柱21とは干渉することが分かる。ただし、lは形状近
似球S2の中心c2から形状近似円柱21の中心軸ABの延長線
上に垂らした垂線の長さ、dは形状近似球S2の中心c2か
ら形状近似円柱21の中心軸ABの端点までの距離、Lは形
状近似球S2の中心c2から垂らしたL=d cosθなる垂線
の長さを表す。Subsequently, as shown in FIG. 8 (b), if the center c 2 of the approximate shape sphere S 2 is outside the central axis AB of the approximate shape cylinder 21, that is, c 2 <A or B <c 2 If so, l <r 2 + R, L
It can be seen that when the condition of <r 2 is satisfied, the shape approximate sphere S 2 and the shape approximate cylinder 21 interfere with each other. However, l is the length of a perpendicular line hung from the center c 2 of the shape approximation sphere S 2 on the extension line of the central axis AB of the shape approximation cylinder 21, and d is the center c 2 of the shape approximation sphere S 2 of the shape approximation cylinder 21. The distance to the end point of the central axis AB, L represents the length of a perpendicular line L = d cos θ hung from the center c 2 of the approximate shape sphere S 2 .
なお、直方体と直方体の干渉チェックのアルゴリズム
は、昭和62年12月28日付出願の特願62−332130号「ロボ
ットにおける干渉チェック方法」で開示した技術により
干渉するおそれのある空間を求め、該干渉するおそれが
ある空間内のみ干渉チェックを厳密に行うものとする。The algorithm for the collision check between the rectangular parallelepiped and the rectangular parallelepiped is the space disclosed in Japanese Patent Application No. 62-332130 filed on Dec. 28, 1987 “Method for checking interference in robot” to find a space that may interfere with the interference. Interference check shall be strictly performed only in the space where there is a risk of
<発明の効果> 以上本発明によれば、第1,第2の立体についてそれぞ
れ直方体,球,円柱のうち2種類以上の形状近似立体を
作成し、この時作成された2種類以上の形状近似立体の
中で最小体積を有する形状近似体を、前記第1,第2の立
体について個々に選定し、該選定された最小体積の2つ
の形状近似立体を用いて干渉の有無を判定するようにし
たから、チェック対象となる立体の形状を必要最小限の
面で近似でき、干渉チェックを高速度で実行できる。<Effects of the Invention> According to the present invention, two or more kinds of shape approximation solids of a rectangular parallelepiped, a sphere, and a cylinder are created for each of the first and second solids, and two or more kinds of shape approximations created at this time are created. A shape approximation body having a minimum volume in the solid bodies is individually selected for the first and second solid bodies, and the presence or absence of interference is determined using the two shape approximation solid bodies having the selected minimum volumes. Therefore, the shape of the three-dimensional object to be checked can be approximated with the minimum required surface, and the interference check can be executed at high speed.
第1図は本発明を適用できるロボットオフラインプログ
ラミング装置のブロック図、 第2図は本発明の処理の流れ図、 第3図は形状近似直方体の作成方法を説明するための
図、 第4図(a),(b)は形状近似球の作成方法を説明す
るための図、 第5図は形状近似円柱の作成方法を説明するための図、 第6図は形状近似球同士の干渉チェックアルゴリズムを
説明するための図、 第7図(a)〜(c)は形状近似円柱同士の干渉チェッ
クアルゴリズムを説明するための図、 第8図(a),(b)は形状近似球と形状近似円柱との
干渉チェックアルゴリズムを説明するための図である。 1a……プロセッサ、 1b……プログラムメモリ(ROM)、 1c……RAM、 RAP……ロボット動作プログラム、 FDw……ワーク形状データ、 FDe……エフェクタ形状データ、 11……形状近似直方体 S1,S2……形状近似球 21……形状近似円柱FIG. 1 is a block diagram of a robot off-line programming device to which the present invention can be applied, FIG. 2 is a flow chart of processing of the present invention, FIG. 3 is a diagram for explaining a method of creating a shape approximating rectangular parallelepiped, and FIG. ) And (b) are diagrams for explaining a method for creating a shape approximate sphere, FIG. 5 is a diagram for explaining a method for creating a shape approximate cylinder, and FIG. 6 is a diagram for explaining an interference check algorithm between shape approximate spheres. 7 (a) to 7 (c) are diagrams for explaining the interference check algorithm between the shape approximation cylinders, and FIGS. 8 (a) and 8 (b) are shape approximation spheres and shape approximation cylinders. 4 is a diagram for explaining the interference check algorithm of FIG. 1a ... Processor, 1b ... Program memory (ROM), 1c ... RAM, RAP ... Robot operation program, FDw ... Work shape data, FDe ... Effector shape data, 11 ... Shape box S 1 , S 2 …… Shape approximating sphere 21 …… Shape approximating cylinder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−158620(JP,A) 特開 昭58−171615(JP,A) 特開 昭62−43706(JP,A) 特開 昭63−300903(JP,A) 特開 昭62−70911(JP,A) 特開 昭64−48107(JP,A) 特開 平1−173205(JP,A) 特開 平1−180602(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-63-158620 (JP, A) JP-A-58-171615 (JP, A) JP-A-62-43706 (JP, A) JP-A-63- 300903 (JP, A) JP 62-70911 (JP, A) JP 64-48107 (JP, A) JP 1-173205 (JP, A) JP 1-180602 (JP, A)
Claims (4)
に対してそれぞれ形状近似立体を定義して干渉の有無を
判定するロボットの干渉チェック方法において、 前記第1,第2の立体についてそれぞれ直方体,球,円柱
のうち2種類以上の形状近似立体を作成し、 この時作成された2種類以上の形状近似立体の中で最小
体積を有する形状近似立体を、前記第1,第2の立体につ
いて個々に選定し、 該選定された最小体積の2つの形状近似立体を用いて干
渉の有無を判定するロボットの干渉チェック方法。1. A robot interference check method for determining the presence or absence of interference by defining shape approximate solids for the first and second solids subject to interference check, wherein the first and second solids are provided. For each of the above, two or more types of shape-approximating solids of a rectangular parallelepiped, a sphere, and a cylinder are created. The method for checking interference of a robot, in which each of the three solids is individually selected, and the presence or absence of interference is determined by using the two shape approximate solids having the selected minimum volumes.
なる立体の各頂点間の距離の最大値を有する線分をその
対角線とし、各稜線がx,y,z軸とそれぞれ平行であるよ
うに作成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のロボットの干渉チェック方法。2. A shape-approximating rectangular parallelepiped has a line segment having a maximum distance between vertices of a solid subject to interference check as its diagonal line, and each ridge line is parallel to the x, y, z axes. The interference check method for a robot according to claim 1, wherein
立体の各頂点間の距離の最大値を有する線分をその直径
として設定され、前記干渉チェックの対象となる立体の
全ての座標点がその内部に包含されるまで、該直径の設
定値が更新されて作成されることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載のロボットの干渉チェック方法。3. The shape approximating sphere is set with a line segment having the maximum value of the distance between the vertices of the solid body subject to the interference check as its diameter, and all coordinate points of the solid body subject to the interference check. The method for checking interference of a robot according to claim 1, wherein the set value of the diameter is updated and created until is included therein.
なる立体の各頂点の分布を参照して最小二乗法により得
られる回帰直線を円柱の中心軸とし、この中心軸から最
も遠くにある頂点までの距離を半径、各頂点から該中心
軸に垂らした垂線と該中心軸との交点の座標の最大値・
最小値間の距離を円柱の高さとして作成されることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載のロボットの干渉チ
ェック方法。4. The shape approximation cylinder has a regression line obtained by the least squares method with reference to the distribution of the vertices of the solid subject to the interference check, with the center axis of the cylinder being the vertex farthest from this center axis. The radius is the distance to, and the maximum value of the coordinates of the intersection of the perpendicular line hung from each vertex to the central axis and the central axis.
The robot interference checking method according to claim 1, wherein the distance between the minimum values is created as the height of the cylinder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5139488A JP2678005B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Robot interference check method |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP5139488A JP2678005B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Robot interference check method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224811A JPH01224811A (en) | 1989-09-07 |
| JP2678005B2 true JP2678005B2 (en) | 1997-11-17 |
Family
ID=12885721
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5139488A Expired - Lifetime JP2678005B2 (en) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Robot interference check method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678005B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010208002A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Ihi Corp | Device and method for controlling robot device |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3975341B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-09-12 | 株式会社安川電機 | Robot interference check method |
| JP5445191B2 (en) * | 2010-02-08 | 2014-03-19 | 株式会社デンソーウェーブ | Robot trajectory display device |
| KR102379623B1 (en) * | 2014-02-05 | 2022-03-29 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | System and method for dynamic virtual collision objects |
| TWI912395B (en) * | 2020-11-18 | 2026-01-21 | 日商發那科股份有限公司 | Self-interference detection device |
-
1988
- 1988-03-04 JP JP5139488A patent/JP2678005B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010208002A (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Ihi Corp | Device and method for controlling robot device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01224811A (en) | 1989-09-07 |
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