JPH0566610B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0566610B2 JPH0566610B2 JP60107123A JP10712385A JPH0566610B2 JP H0566610 B2 JPH0566610 B2 JP H0566610B2 JP 60107123 A JP60107123 A JP 60107123A JP 10712385 A JP10712385 A JP 10712385A JP H0566610 B2 JPH0566610 B2 JP H0566610B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- teaching
- command
- movement
- force
- instruction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
〔目次〕
概 要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする問題点
問題点を解決するための手段(第1図)
作 用
実施例
(a) 一実施例の構成の説明(第2図、第3図)
(b) テイーチングボツクス及び教示データの説明
(第4図、第5図)
(c) 教示モードの説明(第6図、第7図、第8
図、第9図)
(d) プレイバツクモードの説明(第10図)
(e) 他の実施例の説明(第11図)
(f) 別の実施例の説明
発明の効果
〔概要〕
物体移動装置に動作を教示するための教示制御
方式において、移動指令と力検出手段からの力指
令との合成を合成移動指令として物体の移動手段
を移動制御する制御手段と、教示のための移動を
指示するための第1の指示を発する手段と→移動
を指示しないための第2の指示を発する手段を有
する操作手段を設け、操作手段の移動指示に応じ
て対応する移動指令を作成することによつて、遠
隔教示と直接教示との両方を容易に行なえるよう
にするものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ロボツト等の物体移動装置の動作を
教示する物体移動装置の教示制御方式に関し、特
に遠隔教示と直接教示との両方が可能な物体移動
装置の教示制御方式に関する。
物体を移動する物体移動装置は広く利用されて
おり、その代表的なものがロボツトと称されるも
のであり、物体としてのハンドを所望の位置に位
置決めし、これによつて所望の作業を可能として
いる。
この種のロボツトにおいては、ハンドの通過す
べき位置やハンドの姿勢あるいは動作等の作業に
必要な動作指令及び位置・姿勢データを教示によ
つてロボツトの記憶装置(メモリ)に記憶させて
おき、一方プレイバツク(再生)時には、当該記
憶装置中から動作指令及び位置・姿勢データを順
次読み出してアームやハンドを制御して教示され
た通りの動作を再現している。この様なロボツト
の制御方式をテイーチングプレイバツク方式と称
している。
〔従来の技術〕
係るハンドの位置等を教示する方式として、従
来次の2つのものが知られている。一つはダイレ
クトテイーチ(直接教示)と称されるものであ
り、ロボツトのハンドを操作者がつかんでその動
きを直接教示するものである。他の一つは、リモ
ートテイーチ(遠隔教示)と称されるものであり
操作者がテイーチングペンダントと呼ばれる操作
盤を操作し、ロボツトを動作せしめ、リモートコ
ントロールによつて教示するものである。
このダイレクトテイーチ法は、手でハンドを持
つてハンドを自在に導くことができるので、人間
にとつて直観的であり、教示が楽に速くできると
いう利点があり、例えば特許出願公開昭56−
85106号公報に示されるように、ロボツトの先端
に力検出器を設け、この力検出器から発生する信
号に基づいてロボツトの移動方向を演算し、この
演算された指令値に基づいて、ロボツトの各腕を
駆動する駆動装置を駆動せしめることにより、教
示を行なう操作者の労力の負担を軽減しせめるよ
うにしたものが提案されている。
一方、リモートテイーチ法は、ロボツトに直接
触れないため安全に教示ができ、また人間の手が
とどかない巨大ロボツトや、逆に手が入り込めな
い小さなロボツト等においても、教示ができると
いうダイレクトテイーチ法にない利点があり、例
えば特許出願公開昭59−116806号公報に示される
ように、ロボツトの先端に力検出器を設け、この
力検出器から発生する信号をサーボループ内に帰
還させ、操作盤からの操作指示に対しハンドの対
象物体に対する位置ずれを補正しながら教示を行
なうものが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、近年複雑で高度な作業をロボツ
トに行なわせる傾向にあり、従来の構成では、ダ
イレクトテイーチ法又はリモートテイーチ法のい
ずれか一方しかできないため、教示作業に適した
テイーチングを実現できず、従つて係る高度作業
の教示が大変面倒であるという問題点があつた。
又、近年の大量生産の要求に従い、ロボツト制
御系自体にも、ダイレクトテイーチとリモートテ
イーチの両方ができるようにしておくことが望ま
しいが、従来の構成では、教示法の違いにより2
つの制御系の装置を設計用意しておく必要があ
り、利用者の要求、ロボツトの種類に応じて選択
する必要があるという問題点も生じていた。
本発明は、ダイレクトテイーチ(直接教示)と
リモートテイーチ(遠隔教示)との両方ができし
かも1つの制御系で実現できる物体移動装置の教
示制御方式を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図である。
第1図A中、5は物体(ハンドと称す)であ
り、例えば物品を吸着する吸着ハンドであり、3
は力センサ(力検出手段)であり、物体に加わる
外力を検出するもの、MTは移動手段であり、モ
ータで構成され、力センサ3及びハンド5を移動
させるためのもの、8は制御部(制御手段)であ
り、移動指令Vcと力センサ3の力計測値Fγとの
合成をとる合成部85を有し、合成した移動指令
V′c(=Vc−Fγ)で移動手段MTを制御するもの
であり、86は操作手段であり、教示のため操作
され、教示のための移動指示RTを発するもので
ある。
従つて、本発明では基本的には制御系として移
動指令Vcと力計測値Fγの合成を移動指令とする
系が組まれている。
尚、教示手段86には、図示省略しているが、
移動の指示をしないための第2の指示を発する手
段、即ち零の移動指示値DTを発する手段(例え
ばスイツチ等)と、移動の指示するための第1の
指示を発する手段、即ち所定の大きさの移動(例
えば速度)指示値RTを発する手段(同様にスイ
ツチ等)が設けられている。
即ち、本発明は、物体を移動する移動手段と、
該物体に加わる力を検出する力検出手段と、間接
教示のための移動を指示する第1の指示手段と、
直接教示を指示する第2の指示手段とを有する操
作手段とを備え、該力検出手段の出力による直接
教示と、移動指令による間接教示の可能な物体移
動装置の教示制御方式において、該力検出手段の
検出出力を不感帯を付与する非線型要素を介し力
指令に変換し、移動指令と該力指令とを合成した
合成移動指令により該移動手段を移動制御する制
御部を設け、該制御部は、該第1の指示手段の操
作に応じて、教示のための移動指示に対応した移
動指令を作成し、該合成移動指令による外力適応
制御を伴う間接教示を行うとともに、該第2の指
示手段の操作に応じて、該物体の手動操作により
発生する該力指令による直接教示をを行うことを
特徴としている。
又、本発明の実施態様では、前記制御部は、前
記移動指令として、速度指令を作成することを特
徴としている。
〔作用〕
本発明では、前述の如く制御系が組まれている
ので、操作手段86から移動指示RTが与えられ
ると、対応する速度指令Vcを作成し、第1図D
の如く移動指示に応じてハンド5を点P0から点
P1まで移動し、リモートテイーチを可能とする。
この時、ハンド5に外力が加わつておらず、従つ
て、力計測値Fγが零なら、速度指令Vcが合成速
度指令V′cとなり、速度指令Vcで移動手段が速度
制御される。又、ハンド5に外力が加わり、力セ
ンサ3の出力である力計測値Fγが零でなければ
速度指令Vcと力計測値Fγとの合成(差)が合成
速度指令V′cとなつて外力適応制御が実行され
る。
従つて、ハンド5の移動中に何等かの物体に触
れると自律的に外力適応制御に移行し、即ち速度
指令Vcが力計測値Fγ分減少し、減速し、外部か
らの拘束力に応じた制御が実行される。
一方、移動指示が操作手段86から出力されな
いと、速度指令Vcは零であるから、合成速度指
令V′cは力計測値Fγとなり、外力による制御モー
ドが実行できる。従つて、手HDによつてハンド
5に触れ、外力を与えると、力センサ3からの合
成速度指令V′c=(−Fγ)によつて、外力が零と
なる方向に移動手段MTが駆動され、ハンド5は
移動する。
例えば、第1図Bの如く位置P0にあるハンド
5を手HDで持つて矢印方向に引つぱつて外力を
付与すると、第1図Cの如く力計測値Fγ、即ち
合成指令速度V′cが出力され、これによつて外力
を零とする方向、即ち外力が与えられた矢印方向
に移動手段MTがハンド5を移動する。
位置P1で手HDを停止し、外力を解除すると、
力計算値Fγも第1図Cの如く落ち、従つて合成
指令V′cも落ち、ハンド5は停止する。従つて速
度制御系を変更せずに外力による物体の移動がで
き、ダイレクトテイーチを可能とする。
〔実施例〕
(a) 一実施例の構成の説明
第2図は、本発明の一実施例構成図であり、
直交型ロボツトを例にしたものである。
図中、第1図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、1a,1bはX軸モジ
ユールであり、ロボツトの2つのX軸位置決め
機構を構成し、各々X軸モータ10a,10b
により搬送パレツト11a,11bをX軸方向
へ搬送位置決めするもの、2は門型ロボツトで
あり、X軸モジユール1a,1bの両側に用け
られた一対の支持ベース20,21と、Y軸方
向に移動するZ軸ブロツク22と、Z軸方向に
移動するZ軸可動部(アーム)23と、Z軸ブ
ロツク22を送り、ボールネジ24aを回転さ
せガイド25a,25bに沿つてY軸方向に駆
動するY軸モータ24と、Z軸ブロツク22に
設けられ、Z軸アーム23を図示しないボール
ネジ送り機構を介しZ軸方向に駆動するZ軸モ
ータ26とを有している。3は前述の力センサ
であり、板バネ機構と歪ゲージとから成り、外
力による板バネの変位を歪ゲージで電子信号に
変換するものであり、X、Y、Z、γ軸の4自
由度力センサで構成されるもの、4はγ軸モー
タであり、Z軸アーム23に支持され、力セン
サ3及びハンド5をγ軸を中心に回転させるも
の、5は真空吸着バンドであり、後述する第6
図に示す如く筒状本体の先端に吸着面が設けら
れるとともに、吸気ポンプに接続された吸気チ
ユーブを有するもの、6は治具であり、パレツ
ト11a上で円板(磁気デイスク板)9を保持
するもの、7はベースであり、パレツト11b
に搭載され、円板9が取付けられるものであ
る。
80は操作パネルであり、オペレータが操作
したコマンド・データを入力するもの、81は
メモリであり、教示データ等を格納するもの、
82はプロセツサ(以下CPUと称す)であり、
マイクロプロセツサ等で構成され、プレイバツ
ク時にメモリ81の内容を読出して各部へ指令
を与えるもの、83はサーボ制御部であり、X
軸モジユール1a,1bのX軸モータ10a,
10b及びY軸モータ24、Z軸モータ26及
びγ軸モータ4を位置、速度制御するため、
CPU82からの指令位置CX2、CX1、CY、
CZ、Cγが入力され、後述するハンド位置検出
回路からの現在位置PX2、PX1、PY、PZ、Pγ
がフイードバツクされ、更に合成部85から指
示速度Vcx〜Vcγが入力され、これらによつて
サーボ制御するもの、84はパワーアンプであ
り、入力を増幅してX、Y、Z、γ軸モータ1
0a,10b,24,26,4に電流を供給す
るもの、85は前述の合成部であり、第3図に
て後述する如く、各軸の指令速度VX1〜Vγと
後述する力制御部の力制御出力PFX〜PFγと
の差をとり、サーボ制御部83へ与えるもの、
86はテイーチングボツクスであり、教示を行
うために操作されるものであり、第4図にて後
述する如くダイレクトテイーチを指示するキ
ー、各軸の移動を指示するキー、速度を指示す
るキー及び教示終了を指示するキーを有するも
の、87は力制御部であり、第3図にて後述す
る様に力センサ3の検出出力FX〜Fγを受け、
これをデイジタル値FX〜Fγに変換するととも
に不感帯を設定して制御出力PFX〜PFγを出
力するもの、88はハンド位置検出部であり各
軸のモータ10a,10b,24,26,4に
設けられたアロータリーエンコーダの出力から
各軸の現在位置PX1、PX2、PY、PZ、Pγを求
め、ハンド5の現在位置を得るもの、89はバ
スであり、CPU82とメモリ81、操作パネ
ル80、テイーチングボツクス86、サーボ制
御部83、合成部85、力制御部87及びハン
ド位置検出回路88とを接続し、データ、コマ
ンドのやりとりを行なうものである。
第3図は力制御部87、合成部85、サーボ
制御部83及びパワーアンプ84の詳細回路で
ある。
図中、第2図で示したものと同一のものは同
一の記号で示してあり、800〜803は各軸
の合成回路であり、力制御部87からの力制御
指令PFX〜PFγとCPU82からの速度指令VX
〜VZとの差を出力するもの、804〜807
は不感帯部であり、CPU82からの不感帯幅
WX〜Wγが設定され、力計測値FX〜Fγに対
して不感帯を与えるもの、808はスイツチで
あり、力計測値FX〜Fγの入力の許可/不許可
をするものであり、力フイードバツクオン/オ
フをCPU82の制御により行うもの、809
はアナログ/デジタルコンバータ(A/Dコン
バータと称す)であり、力センサ3からのアナ
ログの力計測値FX、FY、FZ、Fγをデジタル
値に変換して、スイツチ808に出力するも
の、83a〜83dは各々サーボ回路であり、
位置検出器88からの現在位置と指令位置CX、
CY、CZ、Cγとの差に基いて位置制御し、且
つ指令速度V′X〜V′γと実速度との差に基いて
速度制御するもの、84a〜84dはパワーア
ンプであり、各々サーボ回路83a〜83dの
出力に基いで各軸のモータに駆動電流を供給す
るものである。
従つて、CPU82によつてスイツチ部80
8がオフの時には、力センサ3の出力(即ち
A/Dコンバータ809の出力)は不感帯部8
04,805,806,807へ入力されず、
力フイードバツクオフとなり、CPU82から
の指令位置CX、CY、CZ、Cγ及び指令速度
VX、VY、VZ、Vγがそのまま各軸のサーボ
回路83a〜83dに入力され、位置、速度制
御される。
一方、CPU82によつてスイツチ部808
がオンの時には、力フイードバツクオンとな
り、力センサ3の出力は不感帯部804〜80
7を介し制御出力PFX、PFY、PFZ、PFγと
なつて合成部800〜803に入力し、指令速
度VX、VY、VZ、Vγとの合成出力VX′、
VY′、VZ′、V′γがサーボ回路83a〜83d
に速度指令として与えられる。
尚、X軸はX1軸とX2軸の2つがあるが、1
つのX軸サーボ回路83a、アンプ84aで示
してあり実際には2つある。
(b) テイーチングボツクス及び教示データの説明
第4図は第2図構成におけるテイーチングボ
ツクス86の構成図である。
図中、860は速度切替スイツチであり、ス
イツチの回転によつて高速(H)、中速(M)、低速(L)
を指示するもの、861a〜865bは各々各
軸の移動方向指示キーであり、861a,86
1bは各々X1軸の方向、方向の移動を指
示するもの、862a,862bは各々X2軸
の方向、方向の移動を指示するもの、86
3a,863bは各々Y軸の方向、方向の
移動を指示するもの、864a,864bは
各々Z軸の方向、方向の移動を指示するも
の、865a,865bは各々γ軸の方向、
方向の移動を指示するものである。866は
ダイレクトテイーチ指示キー(DT指示キーと
称す)であり、押下によつてダイレクトテイー
チを指示するもの、867はEXIT(終了)キ
ーであり、1つの教示終了を指示するためのも
のである。
係るテイーチングボツクス86のスイツチ8
60、各キー861a〜865及びDTキー8
66の指示とCPU82の対応処理を下表に示
す。
[Table of Contents] Overview Industrial Application Fields Conventional Technology Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems (Fig. 1) Working Example (a) Explanation of the configuration of one example (Fig. (Fig. 2, Fig. 3) (b) Explanation of the teaching box and teaching data (Fig. 4, Fig. 5) (c) Explanation of the teaching mode (Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8)
(Fig. 9) (d) Explanation of playback mode (Fig. 10) (e) Explanation of another embodiment (Fig. 11) (f) Explanation of another embodiment Effect of the invention [Summary] Object movement In a teaching control method for teaching an operation to a device, a control means for controlling the movement of an object moving means as a composite movement command by combining a movement command and a force command from a force detection means, and a control means for controlling the movement of an object moving means, and instructing movement for teaching. By providing an operating means having a means for issuing a first instruction to instruct to move and a means for issuing a second instruction for not instructing → movement, and creating a corresponding movement command in response to a movement instruction from the operating means. This makes it possible to easily perform both remote teaching and direct teaching. [Industrial Application Field] The present invention relates to a teaching control method for an object moving device such as a robot, which teaches the operation of an object moving device, and particularly to a teaching control method for an object moving device that allows both remote teaching and direct teaching. Regarding. Object moving devices that move objects are widely used, and a typical example is a robot, which positions a hand as an object at a desired position and thereby performs a desired task. It is said that In this type of robot, operation commands and position/attitude data necessary for work such as the position the hand should pass, the posture of the hand, and the movement are stored in the robot's storage device (memory) by teaching. On the other hand, during playback, movement commands and position/attitude data are sequentially read out from the storage device, and the arm and hand are controlled to reproduce the movement as taught. This type of robot control method is called a teaching playback method. [Prior Art] The following two methods are conventionally known as methods for teaching the position of the hand, etc. One type is called direct teach, in which an operator grasps the robot's hand and directly teaches its movements. The other method is called remote teaching, in which an operator operates a control panel called a teaching pendant, operates the robot, and teaches by remote control. This direct teach method has the advantage that it is intuitive for humans because it allows the hand to be held and guided freely, and teaching can be done easily and quickly.
As shown in Publication No. 85106, a force detector is provided at the tip of the robot, the direction of movement of the robot is calculated based on the signal generated from this force detector, and the direction of the robot's movement is calculated based on the calculated command value. A device has been proposed in which the labor burden on the operator who performs teaching is reduced by driving a driving device that drives each arm. On the other hand, the remote teach method allows for safe teaching because there is no direct contact with the robot, and it is also a direct teach method that allows teaching even to large robots that cannot be reached by human hands, or small robots that cannot be reached by human hands. For example, as shown in Patent Application Publication No. 116806/1980, a force detector is provided at the tip of the robot, and the signal generated from this force detector is fed back into the servo loop. A method has been proposed in which teaching is performed while correcting the positional deviation of the hand relative to the target object in response to operation instructions from the operation panel. [Problem to be solved by the invention] However, in recent years, there has been a trend to have robots perform complex and advanced tasks, and with conventional configurations, only one of the direct teach method and the remote teach method can be used. There has been a problem in that teaching suitable for the work cannot be achieved, and teaching of such advanced work is very troublesome. In addition, in accordance with recent demands for mass production, it is desirable that the robot control system itself be capable of both direct teach and remote teach;
Another problem has arisen in that it is necessary to design and prepare two control system devices, and it is necessary to select one according to the user's requirements and the type of robot. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a teaching control method for an object moving device that can perform both direct teaching and remote teaching with one control system. [Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In FIG. 1A, 5 is an object (referred to as a hand), for example, a suction hand that suctions an article, and 3
is a force sensor (force detection means), which detects external force applied to an object; MT is a moving means, which is composed of a motor and is for moving the force sensor 3 and the hand 5; 8 is a control unit ( control means), and has a synthesis section 85 that synthesizes the movement command Vc and the force measurement value Fγ of the force sensor 3, and the synthesized movement command
The moving means MT is controlled by V′c (=Vc−Fγ), and 86 is an operating means that is operated for teaching and issues a movement instruction RT for teaching. Therefore, in the present invention, basically a control system is set up in which the movement command is a combination of the movement command Vc and the force measurement value Fγ. Although not shown, the teaching means 86 includes the following:
A means for issuing a second instruction for not instructing movement, that is, a means for emitting a movement instruction value DT of zero (for example, a switch, etc.), and a means for issuing a first instruction for instructing movement, that is, a means for issuing a movement instruction value DT of zero. Means (similarly, a switch or the like) for issuing a movement (eg speed) instruction value RT is provided. That is, the present invention provides a moving means for moving an object;
a force detection means for detecting a force applied to the object; a first instruction means for instructing movement for indirect teaching;
and a second instruction means for instructing direct teaching, in a teaching control system for an object moving device capable of direct teaching by the output of the force detecting means and indirect teaching by a movement command, wherein the force detection A control unit is provided that converts the detection output of the means into a force command via a non-linear element that provides a dead zone, and controls the movement of the moving means with a composite movement command that combines the movement command and the force command, the control unit , in response to the operation of the first instruction means, creates a movement command corresponding to the movement instruction for teaching, performs indirect teaching accompanied by external force adaptive control based on the composite movement command, and at the same time, the second instruction means According to the operation of the object, direct teaching is performed using the force command generated by manual operation of the object. Further, an embodiment of the present invention is characterized in that the control section creates a speed command as the movement command. [Operation] In the present invention, since the control system is set up as described above, when a movement instruction RT is given from the operation means 86, a corresponding speed instruction Vc is created and the speed instruction shown in FIG.
Move hand 5 from point P 0 according to the movement instruction as shown in
Move to P 1 and enable remote teach.
At this time, if no external force is applied to the hand 5 and the force measurement value Fγ is zero, the speed command Vc becomes the composite speed command V'c, and the speed of the moving means is controlled by the speed command Vc. Also, if an external force is applied to the hand 5 and the force measurement value Fγ, which is the output of the force sensor 3, is not zero, the combination (difference) of the speed command Vc and the force measurement value Fγ becomes the composite speed command V'c, and the external force is Adaptive control is performed. Therefore, when the hand 5 touches some object while moving, it autonomously shifts to external force adaptive control, that is, the speed command Vc decreases by the force measurement value Fγ, decelerates, and responds to the external restraining force. Control is executed. On the other hand, if the movement instruction is not output from the operating means 86, the speed command Vc is zero, so the composite speed command V'c becomes the force measurement value Fγ, and the control mode using external force can be executed. Therefore, when the hand HD touches the hand 5 and applies an external force, the moving means MT is driven in the direction in which the external force becomes zero according to the composite speed command V′c=(−Fγ) from the force sensor 3. Then, hand 5 moves. For example, when the hand 5 at position P 0 is held in the hand HD as shown in FIG. 1B and an external force is applied by pulling it in the direction of the arrow, the force measurement value Fγ as shown in FIG. c is output, and thereby the moving means MT moves the hand 5 in the direction in which the external force is made zero, that is, in the direction of the arrow in which the external force is applied. When you stop the hand HD at position P 1 and release the external force,
The calculated force value Fγ also drops as shown in FIG. 1C, and accordingly, the composite command V'c also drops, and the hand 5 stops. Therefore, the object can be moved by external force without changing the speed control system, making direct teaching possible. [Embodiment] (a) Explanation of the configuration of an embodiment FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.
This is an example of an orthogonal robot. In the figure, the same components as those shown in FIG. ,10b
2 is a gate-type robot that positions the transport pallets 11a, 11b in the X-axis direction, and has a pair of support bases 20, 21 used on both sides of the A Z-axis block 22 that moves, a Z-axis movable part (arm) 23 that moves in the Z-axis direction, and a Y-axis that moves the Z-axis block 22, rotates the ball screw 24a, and drives it in the Y-axis direction along guides 25a and 25b. It has a shaft motor 24 and a Z-axis motor 26 which is provided on the Z-axis block 22 and drives the Z-axis arm 23 in the Z-axis direction via a ball screw feeding mechanism (not shown). 3 is the aforementioned force sensor, which consists of a leaf spring mechanism and a strain gauge, which converts the displacement of the leaf spring due to external force into an electronic signal using the strain gauge, and has four degrees of freedom in the X, Y, Z, and γ axes. 4 is a γ-axis motor, which is supported by the Z-axis arm 23 and rotates the force sensor 3 and hand 5 around the γ-axis; 5 is a vacuum suction band, which will be described later. 6th
As shown in the figure, a suction surface is provided at the tip of the cylindrical body and an intake tube is connected to an intake pump. 6 is a jig that holds a disk (magnetic disk plate) 9 on a pallet 11a. 7 is the base, palette 11b
The disc 9 is mounted on the disc and the disc 9 is attached to it. 80 is an operation panel for inputting commands and data operated by the operator; 81 is a memory for storing teaching data, etc.;
82 is a processor (hereinafter referred to as CPU),
It is composed of a microprocessor, etc., and reads the contents of the memory 81 during playback and gives commands to each part. 83 is a servo control part,
X-axis motor 10a of axis modules 1a, 1b,
10b, the Y-axis motor 24, the Z-axis motor 26, and the γ-axis motor 4 for position and speed control.
Command position CX 2 , CX 1 , CY from CPU82,
CZ and Cγ are input, and the current position PX 2 , PX 1 , PY, PZ, Pγ is input from the hand position detection circuit described later.
is fed back, and the commanded speeds Vcx to Vcγ are inputted from the synthesizing section 85, and servo control is performed based on these. 84 is a power amplifier that amplifies the input and outputs the X, Y, Z, and γ-axis motors 1.
0a, 10b, 24, 26, 4, and 85 is the above-mentioned combining section, which, as described later in FIG . Something that takes the difference between the force control outputs PFX~PFγ and gives it to the servo control unit 83;
Reference numeral 86 denotes a teaching box, which is operated for teaching, and as described later in FIG. 4, has keys for instructing direct teach, keys for instructing movement of each axis, keys for instructing speed, and 87 is a force control unit which receives the detection outputs FX to Fγ of the force sensor 3 as will be described later in FIG.
A device that converts this into digital values FX~Fγ, sets a dead zone, and outputs control outputs PFX~PFγ. 88 is a hand position detector, which is provided in the motors 10a, 10b, 24, 26, and 4 of each axis. The current position PX 1 , PX 2 , PY, PZ, Pγ of each axis is determined from the output of the rotary encoder, and the current position of the hand 5 is obtained. 89 is a bus, a CPU 82, a memory 81, an operation panel 80, The teaching box 86, servo control section 83, synthesis section 85, force control section 87 and hand position detection circuit 88 are connected to exchange data and commands. FIG. 3 shows detailed circuits of the force control section 87, the combining section 85, the servo control section 83, and the power amplifier 84. In the figure, the same components as those shown in FIG. Speed command VX
~ Those that output the difference with VZ, 804 ~ 807
is the dead band part, and the dead band width from CPU82
WX to Wγ are set to provide a dead zone to the force measurement values FX to Fγ, and 808 is a switch that allows/disallows the input of the force measurement values FX to Fγ, and provides a force feedback On/off is controlled by CPU82, 809
are analog/digital converters (referred to as A/D converters), which convert the analog force measurement values FX, FY, FZ, Fγ from the force sensor 3 into digital values and output them to the switch 808; 83d are servo circuits,
Current position and command position CX from position detector 88,
84a to 84d are power amplifiers that perform position control based on the difference between CY, CZ, and Cγ, and speed control based on the difference between the command speed V′X to V′γ and the actual speed. A drive current is supplied to the motor of each axis based on the output of the circuits 83a to 83d. Therefore, the switch unit 80 is controlled by the CPU 82.
8 is off, the output of the force sensor 3 (that is, the output of the A/D converter 809) is in the dead zone 8
04,805,806,807 is not input,
The force feedback is back-off, and the command positions CX, CY, CZ, Cγ and command speed from the CPU82
VX, VY, VZ, and Vγ are input as they are to servo circuits 83a to 83d for each axis, and position and speed are controlled. On the other hand, the switch section 808 is controlled by the CPU 82.
is on, the force feedback is on, and the output of the force sensor 3 is in the dead band portions 804 to 80.
7 as control outputs PFX, PFY, PFZ, and PFγ, which are input to synthesis units 800 to 803, and synthesized outputs VX', VX', and command speeds VX, VY, VZ, and Vγ.
VY', VZ', V'γ are servo circuits 83a to 83d
is given as a speed command. There are two X-axes, the X1-axis and the X2-axis, but 1
Although shown as one X-axis servo circuit 83a and an amplifier 84a, there are actually two. (b) Description of teaching box and teaching data FIG. 4 is a configuration diagram of the teaching box 86 in the configuration of FIG. 2. In the figure, 860 is a speed changeover switch, and depending on the rotation of the switch, the speed can be set to high speed (H), medium speed (M), or low speed (L).
861a to 865b are movement direction instruction keys for each axis, and 861a, 866
1b indicates movement in the direction of the X1 axis, respectively; 862a, 862b indicates movement in the direction of the X2 axis, 86
3a and 863b indicate movement in the Y-axis direction, respectively; 864a and 864b indicate movement in the Z-axis direction; 865a and 865b indicate movement in the γ-axis direction;
It instructs movement in the direction. 866 is a direct teach instruction key (referred to as DT instruction key), which instructs direct teach when pressed, and 867 is an EXIT (end) key, which instructs the end of one teaching. be. Switch 8 of the teaching box 86
60, each key 861a to 865 and DT key 8
The instructions of 66 and the corresponding processing of the CPU 82 are shown in the table below.
以上説明した様に、本発明によれば、次の効果
を奏する。
力検出手段の検出出力を不感帯を付与する非
線型要素を介し力指令に変換し、移動指令と該
力指令とを合成した合成移動指令により該移動
手段を移動制御する制御部を設けているので、
1つの制御系により、間接教示と直接教示との
両方が可能となり、構成が簡素化できる。
第1の指示手段の操作に応じて、教示のため
の移動指示に対応した移動指令を作成し、該合
成移動指令による外力適応制御を伴う関節表示
を行うので、外力適応制御による間接教示が可
能となり、円滑な間接教示が可能となる。
力検出手段の検出出力を不感帯を付与する非
線型要素を介し力指令に変換し、移動指令と該
力指令とを合成した合成移動指令により該移動
手段を移動制御するので、間接教示時に、振動
等の微小な外力、ノイズ、温度ドリフトによ
り、力検出手段が外力検出出力を発生しても、
物体が振動し、対象物の教示が困難となること
を防止できる。
力検出手段の検出出力を不感帯を付与する非
線型要素を介し力指令に変換し、移動指令と該
力指令とを合成した合成移動指令により該移動
手段を移動制御するので、直接教示時にも、適
当な抵抗力を人手に与えることができ、直接教
示を容易に実行できる。
As explained above, according to the present invention, the following effects are achieved. A control section is provided which converts the detection output of the force detection means into a force command via a non-linear element that provides a dead zone, and controls the movement of the moving means with a composite movement command that combines the movement command and the force command. ,
One control system enables both indirect teaching and direct teaching, and the configuration can be simplified. In response to the operation of the first instruction means, a movement command corresponding to the movement instruction for teaching is created, and joint display is performed with external force adaptive control based on the composite movement command, so indirect teaching by external force adaptive control is possible. Therefore, smooth indirect teaching becomes possible. The detection output of the force detection means is converted into a force command via a nonlinear element that provides a dead zone, and the movement of the movement means is controlled by a composite movement command that combines the movement command and the force command. Even if the force detection means generates an external force detection output due to minute external forces such as noise, temperature drift,
It is possible to prevent the object from vibrating and making it difficult to teach the object. The detection output of the force detection means is converted into a force command via a non-linear element that provides a dead zone, and the movement of the moving means is controlled by a composite movement command that combines the movement command and the force command, so even during direct teaching, Appropriate resistance can be applied to the human hand, and direct teaching can be carried out easily.
第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明
の一実施例構成図、第3図は第2図構成の要部回
路図、第4図は第2図構成のテイーチングボツク
スの構成図、第5図は第2図構成のメモリの構成
図、第6図は作業例の動作説明図、第7図は教示
モードの動作フロー図、第8図は速度制御モード
の動作説明図、第9図は相対位置誤差補正の動作
説明図、第10図はプレイバツクモードにおける
吸着動作フロー図、第11図は本発明の他の実施
例の説明図である。
図中、3……力検出手段、5……ハンド(物
体)、MT……移動手段、8……制御部、86…
…操作手段。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a circuit diagram of the main part of the structure shown in Fig. 2, and Fig. 4 is a diagram of the teaching box of the structure shown in Fig. 2. Fig. 5 is a block diagram of the memory configured in Fig. 2, Fig. 6 is an explanatory diagram of operation in a working example, Fig. 7 is an operation flow diagram of teaching mode, and Fig. 8 is an explanatory diagram of operation in speed control mode. , FIG. 9 is an explanatory diagram of the relative position error correction operation, FIG. 10 is a flowchart of the suction operation in the playback mode, and FIG. 11 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention. In the figure, 3... force detection means, 5... hand (object), MT... moving means, 8... control unit, 86...
...Operation means.
Claims (1)
段と、直接教示を指示する第2の指示手段とを有
する操作手段とを備え、 該力検出手段の出力による直接教示と、移動指
令による間接教示の可能な物体移動装置の教示制
御方式において、 該力検出手段の検出出力を不感帯を付与する非
線型要素を介し力指令に変換し、移動指令と該力
指令とを合成した合成移動指令により該移動手段
を移動制御する制御部を設け、 該制御部は、該第1の指示手段の操作に応じ
て、教示のための移動指示に対応した移動指令を
作成し、該合成移動指令による外力適応制御を伴
う間接教示を行うとともに、 該第2の指示手段の操作に応じて、該物体の手
動操作により発生する該力指令による直接教示を
行うことを特徴とする物体移動装置の教示制御方
式。 2 前記制御部は、前記移動指令として、速度指
令を作成することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の物体移動装置の教示制御方式。[Claims] 1. A moving means for moving an object, a force detecting means for detecting a force applied to the object, a first instruction means for instructing movement for indirect teaching, and a first instruction means for instructing direct teaching. In a teaching control method for an object moving device, the object moving device has an operating means having two instruction means, and is capable of direct teaching using the output of the force detecting means and indirect teaching using a movement command, wherein the detection output of the force detecting means is set in a dead zone. a control unit that converts the first command into a force command via a nonlinear element that gives the first command, and controls the movement of the moving means using a composite movement command that combines the movement command and the force command; In response to the operation of the second instruction means, create a movement command corresponding to the movement instruction for teaching, perform indirect teaching accompanied by external force adaptive control using the composite movement command, and in response to the operation of the second instruction means, A teaching control method for an object moving device, characterized in that direct teaching is performed using the force command generated by manual operation of the object. 2. The teaching control method for an object moving device according to claim 1, wherein the control unit creates a speed command as the movement command.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10712385A JPS61264408A (en) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | Teaching control system for object moving device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10712385A JPS61264408A (en) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | Teaching control system for object moving device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61264408A JPS61264408A (en) | 1986-11-22 |
| JPH0566610B2 true JPH0566610B2 (en) | 1993-09-22 |
Family
ID=14451074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10712385A Granted JPS61264408A (en) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | Teaching control system for object moving device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61264408A (en) |
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Family Cites Families (4)
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| DE3240251A1 (en) * | 1982-10-30 | 1984-05-03 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | METHOD FOR PROGRAMMING MOVEMENTS AND, IF REQUIRED, MACHINING FORCES OR -MOMENTS OF A ROBOT OR MANIPULATOR AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS |
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| JP2650889B2 (en) * | 1983-04-28 | 1997-09-10 | 株式会社日立製作所 | Articulated robot teaching method |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP10712385A patent/JPS61264408A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61264408A (en) | 1986-11-22 |
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