專利名稱：記錄及再現(xiàn)機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄及再現(xiàn)示教再現(xiàn)型機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的方法。
記錄示教再現(xiàn)型機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法是使用一種PTP(點(diǎn)到點(diǎn))方法，其中只有機(jī)器人的移動(dòng)軌跡上的主要幾個(gè)點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)被作為指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來;還有一種CP(連續(xù)軌跡)方法，其中機(jī)器人的機(jī)體包括一只可直接由操作員移動(dòng)的臂或類似物，并且其移動(dòng)軌跡作為指令數(shù)據(jù)連續(xù)記錄。在后一種方法中，當(dāng)移動(dòng)軌跡被作為指令數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，其軌跡按每一預(yù)定時(shí)間(指令數(shù)據(jù)的每個(gè)記錄周期)取樣，以記錄其位置數(shù)據(jù)，并且由開關(guān)操作來控制記錄數(shù)據(jù)的開始和停止。
用CP方法，可以有效地對(duì)機(jī)器人的機(jī)體的精確移動(dòng)軌跡示教，然而以每個(gè)指令數(shù)據(jù)的記錄周期對(duì)每一指令數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄以及由操作員直接移動(dòng)機(jī)器人的機(jī)體會(huì)導(dǎo)致如下的問題(1)當(dāng)示教操作被臨時(shí)中斷時(shí)，在機(jī)器人靜止以后有必要操縱開關(guān)，以便停止記錄，并有在記錄恢復(fù)時(shí)操縱開關(guān)的必要。此后，機(jī)器人再次移動(dòng)。
在圖5所示情況中，機(jī)器人在從5t到13t的時(shí)間里在同一位置上靜止，即，從位置數(shù)據(jù)P5到P10靜止，并停止位置數(shù)據(jù)的記錄。因此，停止和恢復(fù)記錄的開關(guān)操作變得麻煩，并且在記錄開關(guān)被斷開的時(shí)間之前和之后，存儲(chǔ)器空間被無用地記錄下來的第P5到第P9步過度占用。此外，機(jī)器人的不必要的靜止?fàn)顟B(tài)的出現(xiàn)使得機(jī)器人的周期時(shí)間不必要地增長(zhǎng)。圖6展示了機(jī)器人的操作狀態(tài)。T是一個(gè)產(chǎn)生操作命令的周期。
(2)為了避免記錄不必要的步驟而只記錄位置數(shù)據(jù)的情況下，在重現(xiàn)位置時(shí)要進(jìn)行控制安裝于機(jī)器人手上的工具的動(dòng)能數(shù)據(jù)的記錄操作與機(jī)器人的再現(xiàn)操作時(shí)與外界的必要聯(lián)鎖操作。于是，從程序的開始示教操作要進(jìn)行兩次，從而需要時(shí)間。
因此，為解決上述問題(1)和(2)而產(chǎn)生了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的之一是提供一種記錄并再現(xiàn)機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的方法，達(dá)到有效地利用有限的存儲(chǔ)器容量，并縮短周期時(shí)間，而不存在CP方法中的無用步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種記錄并再現(xiàn)機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的方法，其中淘汰了麻煩的開關(guān)操作而實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的示教。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的記錄并再現(xiàn)機(jī)器人中的指令數(shù)據(jù)的方法，其中，移動(dòng)具有多個(gè)臂或/和軸的機(jī)體以在每一預(yù)定時(shí)間對(duì)其移動(dòng)軌跡進(jìn)行采樣，以便進(jìn)行示教，其特征在于作為指令數(shù)據(jù)，只記錄多個(gè)臂和/或軸中每個(gè)臂或/和軸的一個(gè)或多個(gè)位置的數(shù)據(jù)，這些臂或軸所移動(dòng)的距離與那些已記錄在存儲(chǔ)設(shè)備中的上一次位置相比較大于預(yù)定的有效差，并且，每隔預(yù)定時(shí)間將指令數(shù)據(jù)作為位置數(shù)據(jù)示數(shù)，其中預(yù)定時(shí)間與以控制裝置進(jìn)行示教時(shí)移動(dòng)機(jī)體所需的時(shí)間無關(guān)。
在本發(fā)明的操作中，只有每只臂或/和軸的一個(gè)或多個(gè)位置的移動(dòng)數(shù)據(jù)與已存儲(chǔ)的位置數(shù)據(jù)之差大于預(yù)定的有效值時(shí)才作為指令數(shù)據(jù)記錄，并且這些指令數(shù)據(jù)每隔預(yù)定時(shí)間進(jìn)行示教。因此，當(dāng)機(jī)器人靜止時(shí)，指令數(shù)據(jù)的記錄停止。
如上所述，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行軌跡示教時(shí)，可以有效地利用有限的存儲(chǔ)器容量編制操作程序，并縮短周期時(shí)間。
示教操作可以簡(jiǎn)化，并且再現(xiàn)軌跡可以不受示教操作臨時(shí)中斷的影響。


圖1的框圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)六軸控制類型的機(jī)器人示教一條軌跡的電路配置;
圖2的框圖是一個(gè)電路配置，它根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例驅(qū)動(dòng)六軸控制型的機(jī)器人;
圖3是根據(jù)本發(fā)明的示教方法所展示的一條軸的軌跡及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的位置數(shù)據(jù);
圖4是根據(jù)圖3所示的示教方法存儲(chǔ)的指令數(shù)據(jù)再現(xiàn)時(shí)其機(jī)器人的軸的一條軌跡;
圖5是根據(jù)先有技術(shù)時(shí)一條軸的軌跡及存入機(jī)器人的存儲(chǔ)器的位置數(shù)據(jù);以及圖6是在圖5所示的存入存儲(chǔ)器的指令數(shù)據(jù)再現(xiàn)的情況下，機(jī)器人軸的軌跡。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1至4來說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1和2所示的電路配置用于向一個(gè)六軸控制型的機(jī)器人示教一條軌跡和控制該機(jī)器人的操作。在圖1中，當(dāng)操作員移動(dòng)機(jī)器人的一支臂或機(jī)體的某一部分來向該機(jī)器人示教其軌跡時(shí)，安裝于該機(jī)器人的每個(gè)軸的位置傳感器6便產(chǎn)生位置脈沖。這些脈沖由計(jì)數(shù)器5進(jìn)行計(jì)數(shù)，并每隔一個(gè)指令數(shù)據(jù)記錄周期t作為指令數(shù)據(jù)由寄存器4鎖存，具有上述功能的軌跡示教電路7也同樣裝于作為軌跡示教電路8至12的其它五條軸上。
鎖存于寄存器4的脈沖數(shù)據(jù)按預(yù)定條件由控制機(jī)器人的中央處理裝置(CPC)1存入存儲(chǔ)器2。其預(yù)定條件定義如下。
(1)當(dāng)把數(shù)據(jù)記錄進(jìn)存儲(chǔ)器2的記錄開關(guān)14從其斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)為接通狀態(tài)時(shí);以及(2)當(dāng)六條軸中至少一條軸的鎖存于寄存器4的數(shù)據(jù)變化與記錄開關(guān)14在接通狀態(tài)下上一次存入存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)相較大于預(yù)定常數(shù)△L時(shí)。
當(dāng)控制工具的控制開關(guān)15接通，且寄存器4中按上述條件(2)定義的數(shù)據(jù)大于常數(shù)△L時(shí)，連接于機(jī)器人的腕軸端節(jié)的工具16(例如一支噴霧槍)被接通。這一狀態(tài)與位置數(shù)據(jù)同時(shí)記錄入存儲(chǔ)器2。在圖1中，編號(hào)3表示一條數(shù)據(jù)總線，而編號(hào)13代表一個(gè)輸入/輸出(I/O)接口。
圖2所示電路配置用于控制機(jī)器人的操作。CPU1根據(jù)存于存儲(chǔ)器2中的位置數(shù)據(jù)，每隔操作命令的輸出周期T向每個(gè)軸的速度設(shè)置裝置17發(fā)布速度命令，通過伺服電路18操縱電機(jī)19，以便進(jìn)行機(jī)器人的再現(xiàn)，編號(hào)20表示速度檢測(cè)器，而控制器21至26分別用于每個(gè)軸。此外，根據(jù)與位置數(shù)據(jù)同時(shí)記錄的功能數(shù)據(jù)來控制工具16的接通與斷開。
由此，只有當(dāng)記錄開關(guān)從其斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)而接通時(shí)，或只當(dāng)鎖存于寄存器4的數(shù)據(jù)變化大于上次存入存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)以常數(shù)△L時(shí)，才進(jìn)行圖3所示的指令數(shù)據(jù)的記錄。因此，從時(shí)間5t至13t(即從機(jī)器人靜止至再次移動(dòng))不執(zhí)行數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器2的存儲(chǔ)，并不把工具16的操作錄入存儲(chǔ)器2。特別是，上一次存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器2的位置數(shù)據(jù)與寄存器4中鎖存的數(shù)據(jù)之差△P與預(yù)定常數(shù)△L進(jìn)行比較，如果至少六條軸中的任何一條的△P大于△L，則寄存器4中的數(shù)據(jù)Pi存入存儲(chǔ)器2?！鱈是一個(gè)具有微小值的常數(shù)，用于忽略位置傳感器6的某一值的小的擺動(dòng)或偏移，并忽略被操作員停止的機(jī)器人的很小移動(dòng)(從圖3的5t至13t)，例如，在有效誤差范圍內(nèi)，該常數(shù)值被當(dāng)作零。
圖4是操作程序的再現(xiàn)。如圖4所示，移動(dòng)操作不具有任何無用步驟。
進(jìn)一步說，當(dāng)在某一位置停止機(jī)器人的操作程序示教給機(jī)器人時(shí)，記錄數(shù)據(jù)接通或斷開N次，因此同一位置數(shù)據(jù)在N個(gè)步驟中作記錄，并且，在再現(xiàn)的NXT期間機(jī)器人臨時(shí)靜止。
更進(jìn)一步，在指令數(shù)據(jù)的記錄中，機(jī)器人等間隔移動(dòng)，并且記錄開關(guān)14被接通和斷開，以便一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)地記錄位置數(shù)據(jù)。因此，CP方法的位置示教方法也可以得到使機(jī)器人等速移動(dòng)的再現(xiàn)位置數(shù)據(jù)的操作程序。
此外，材料的無益耗費(fèi)，例如由工具16消耗的涂料和密封膠，可以因響應(yīng)圖3所示的記錄中斷來斷開工具16而減少。
權(quán)利要求
一種在機(jī)器人中記錄并再現(xiàn)指令數(shù)據(jù)的方法，其中機(jī)器人的機(jī)體具有多個(gè)臂或/和軸，移動(dòng)它們時(shí)每隔預(yù)定時(shí)間取樣其移動(dòng)軌跡，以實(shí)現(xiàn)示教，該方法包括只將每只臂或/和軸的一個(gè)位置或多個(gè)位置的數(shù)據(jù)作為指令數(shù)據(jù)記錄，這些軸的移動(dòng)與上一次已存入記錄裝置的數(shù)據(jù)的位置的差大于預(yù)定有效差，并且，每隔預(yù)定時(shí)間將指令數(shù)據(jù)作為位置數(shù)據(jù)再現(xiàn)，而所述預(yù)定時(shí)間與通過控制裝置進(jìn)行示教而移動(dòng)機(jī)體所需要的時(shí)間無關(guān)。
全文摘要
一種在稱為示教再現(xiàn)型機(jī)器人中記錄并再現(xiàn)指令數(shù)據(jù)的方法，以移動(dòng)具有臂或/和軸的機(jī)器人的機(jī)體，以達(dá)到每隔預(yù)定時(shí)間將其軌跡采樣的目的。只將每只臂或/和軸的位置數(shù)據(jù)作為指令數(shù)據(jù)記錄，這些臂或/和軸的位置與上次已存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)所示的位置之間的變化大于有效差，并且，所述指令數(shù)據(jù)每隔預(yù)定時(shí)間作為位置數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)，而所述預(yù)定時(shí)間與示教中需要移動(dòng)機(jī)器人的時(shí)間無關(guān)。
文檔編號(hào)B25J9/18GK1033701SQ8810726
公開日1989年7月5日 申請(qǐng)日期1988年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年10月23日
發(fā)明者木村泰, 奧村寬 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社