動(dòng)作程序生成方法以及機(jī)械手的控制方法
【專利摘要】一種動(dòng)作程序生成方法是使計(jì)算機(jī)以設(shè)定所述多個(gè)示教點(diǎn)的每一個(gè)速度的形式實(shí)行生成所述機(jī)械手的動(dòng)作程序的速度設(shè)定步驟；速度設(shè)定步驟基于包含預(yù)定移動(dòng)路線中的第一示教點(diǎn)、以及相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或相比該第一示教點(diǎn)更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的多個(gè)示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化而設(shè)定第一示教點(diǎn)的速度。
【專利說明】
動(dòng)作程序生成方法以及機(jī)械手的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及動(dòng)作程序生成方法以及機(jī)械手的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在具備進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)部和使該作業(yè)部相對于基座移動(dòng)的連桿部的機(jī)械手中，在脫機(jī)狀態(tài)下示教該作業(yè)部的梢端的位置以及姿勢是已知的。此時(shí)，在示教順序中的相鄰示教點(diǎn)前后的位置變化較大、或者相鄰示教點(diǎn)中的作業(yè)部的姿勢變化較大的情況下，可能發(fā)生在實(shí)際移動(dòng)機(jī)械手時(shí)作業(yè)部的梢端位置無法到達(dá)指定的示教點(diǎn)。尤其，在相鄰示教點(diǎn)間的間隔較短且示教點(diǎn)前后的位置變化或者機(jī)械手的姿勢變化較大的情況下，機(jī)械手的控制會(huì)跟不上，造成位置精度惡化。
[0003]又，作為利用機(jī)械手的加工方法，已知的是在機(jī)械手的作業(yè)部的梢端位置上安裝加工夾具，并將加工夾具向工件推壓，同時(shí)使機(jī)械手的作業(yè)部的梢端對工件進(jìn)行相對移動(dòng)，以此進(jìn)行加工的構(gòu)成(例如專利文獻(xiàn)I等)。在這樣的構(gòu)成中，由于位置精度的惡化直接關(guān)系到加工精度的惡化，因此并不理想。
[0004]另一方面，為了避免因機(jī)械手姿勢的快速變化而造成的對機(jī)械手的過大的負(fù)載，例如在專利文獻(xiàn)2中公開了對被輸入到控制裝置中的示教點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工以使機(jī)械手姿勢變得流暢的方法。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-41992號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開平6-348322號(hào)公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題:
然而，如果像專利文獻(xiàn)2那樣對示教點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，則會(huì)使作業(yè)部的梢端位置的軌跡發(fā)生變化，因此難以高精度地進(jìn)行位置控制。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述問題而形成，目的是提供能夠提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度的、用于機(jī)械手裝置的動(dòng)作程序生成方法以及機(jī)械手的控制方法。
[0008]解決問題的手段:
根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)的動(dòng)作程序生成方法，是用于包括機(jī)械手、以及基于所述機(jī)械手的動(dòng)作程序?qū)λ鰴C(jī)械手進(jìn)行控制的控制裝置的機(jī)械手裝置而生成所述動(dòng)作程序的動(dòng)作程序生成方法，其中，所述機(jī)械手具備進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)部和使該作業(yè)部相對于基座移動(dòng)的連桿部，所述機(jī)械手的動(dòng)作程序包括:規(guī)定(define)所述作業(yè)部的預(yù)定移動(dòng)路線的多個(gè)示教點(diǎn)、該多個(gè)示教點(diǎn)中所述作業(yè)部的姿勢、以及該多個(gè)示教點(diǎn)中所述作業(yè)部的速度;所述動(dòng)作程序生成方法是使計(jì)算機(jī)以設(shè)定所述多個(gè)示教點(diǎn)的每一個(gè)速度的形式實(shí)行生成所述機(jī)械手的動(dòng)作程序的速度設(shè)定步驟，所述速度設(shè)定步驟基于所述預(yù)定移動(dòng)路線中包含第一示教點(diǎn)、以及相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或相比該第一示教點(diǎn)更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的多個(gè)示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化而設(shè)定所述第一示教點(diǎn)的速度。
[0009]根據(jù)上述方法，根據(jù)相對于作業(yè)部預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或下游側(cè)的示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化設(shè)定示教點(diǎn)的速度，以此能夠在實(shí)際移動(dòng)作業(yè)部時(shí)提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度。
[0010]所述速度設(shè)定步驟包括速度降低步驟亦可，所述速度降低步驟在符合第一條件和第二條件中至少任意一方的情況下，將所述第一示教點(diǎn)的速度設(shè)定為與所述第一條件和所述第二條件中的任意一方均不相符的情況相比降低的值，其中，所述第一條件是指:由連接所述預(yù)定移動(dòng)路線中包含第一示教點(diǎn)、相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)以及相比該第一示教點(diǎn)更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的三個(gè)示教點(diǎn)的線段所形成的內(nèi)角的值為預(yù)定值以下，所述第二條件是指:所述預(yù)定移動(dòng)路線中的第一示教點(diǎn)與相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)之間所述作業(yè)部的姿勢的角度變化值為預(yù)定值以上。據(jù)此，從預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)開始朝向應(yīng)設(shè)定速度的示教點(diǎn)的線段與從該示教點(diǎn)開始朝向下游側(cè)的示教點(diǎn)的線段形成的角度較大的情況下，降低速度?；蛘?，應(yīng)設(shè)定速度的示教點(diǎn)的姿勢與預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)中的機(jī)械手的姿勢相比變化較大的情況下，降低速度。由此，能夠在實(shí)際移動(dòng)作業(yè)部時(shí)提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度。
[0011]在所述速度設(shè)定步驟中，所述第一示教點(diǎn)的速度被設(shè)定為降低的值的情況下，將到達(dá)該示教點(diǎn)的路線中的速度設(shè)定為從比所述第一示教點(diǎn)靠前規(guī)定距離的位置開始慢慢降低的值。由此，能夠緩和機(jī)械手的速度變化從而使機(jī)械手流暢地移動(dòng)。
[0012]在所述速度設(shè)定步驟中，所述第一示教點(diǎn)的速度被設(shè)定為降低的值的情況下，將從該示教點(diǎn)開始朝向下一示教點(diǎn)的路線中的速度設(shè)定為保持所述第一示教點(diǎn)的速度的值直至比所述第一示教點(diǎn)靠后規(guī)定距離的位置。由此，能夠提高到達(dá)示教點(diǎn)的到達(dá)精度，并且能夠緩和機(jī)械手的速度變化從而使機(jī)械手流暢地移動(dòng)。
[0013]在所述速度設(shè)定步驟中，從所述多個(gè)示教點(diǎn)中指定一個(gè)以上的示教點(diǎn)，對該被指定的一個(gè)以上的示教點(diǎn)進(jìn)行速度設(shè)定亦可。由此，通過去除多個(gè)示教點(diǎn)中變化較少的示教點(diǎn)(位于直線上的示教點(diǎn)等)并采用變化較大的示教點(diǎn)，使得作為指令位置而有效化的示教點(diǎn)變少，因此能夠縮短計(jì)算時(shí)間。
[0014]所述機(jī)械手裝置形成為如下結(jié)構(gòu):在所述機(jī)械手的作業(yè)部安裝有棒狀工具，且以將該棒狀工具向工件依次推壓由此對該工件進(jìn)行增量成形加工的形式使所述控制裝置對所述機(jī)械手進(jìn)行控制。在增量成型中要求高的加工精度，因此示教點(diǎn)較多且沿示教順序示教點(diǎn)間的間隔傾向于較短。所以，在這樣的增量成形中基于上述動(dòng)作程序生成方法生成動(dòng)作程序，以此能夠提高機(jī)械手的動(dòng)作精度，實(shí)現(xiàn)更高的加工精度。又，可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的形狀的加工。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的其他形態(tài)的機(jī)械手的控制方法是基于由上述動(dòng)作程序生成方法生成的動(dòng)作程序?qū)λ鰴C(jī)械手進(jìn)行控制。根據(jù)該方法，能夠在實(shí)際移動(dòng)作業(yè)部時(shí)提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度。
[0016]參照附圖，從以下的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)的詳細(xì)說明可以明了本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。
[0017]發(fā)明效果:
本發(fā)明如以上說明那樣構(gòu)成，并發(fā)揮能夠提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度的效果O
【附圖說明】
[0018]圖1是示出含有應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作程序生成方法的計(jì)算機(jī)終端的機(jī)械手裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖；
圖2是示出被輸入至圖1所示的計(jì)算機(jī)終端的三維圖樣數(shù)據(jù)的例子的圖；
圖3是圖2所示的三維圖樣數(shù)據(jù)中m部附近的放大圖；
圖4是例示圖2所示的三維圖樣數(shù)據(jù)的各示教點(diǎn)被賦予的姿勢坐標(biāo)的圖；
圖5是示出應(yīng)用于圖1所示的機(jī)械手裝置的動(dòng)作程序其速度設(shè)定步驟中的處理流程的流程圖；
圖6是示出本實(shí)施形態(tài)中的第一條件對應(yīng)的速度設(shè)定表格的圖；
圖7是示意性示出時(shí)間上連續(xù)的三個(gè)示教點(diǎn)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下，參照【附圖說明】根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。另外，以下，相同或?qū)?yīng)的部分在所有附圖中以相同的符號(hào)標(biāo)記而省略重復(fù)的說明。
[0020]圖1是示出含有應(yīng)用了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的動(dòng)作程序生成方法的計(jì)算機(jī)終端的機(jī)械手裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的機(jī)械手裝置I具備機(jī)械手2和作為機(jī)械手2的控制裝置的機(jī)械手控制部3。機(jī)械手控制部3被輸入并存儲(chǔ)機(jī)械手2的動(dòng)作程序。機(jī)械手控制部3基于該動(dòng)作程序計(jì)算對機(jī)械手2的指令值，并將該指令值輸出至機(jī)械手2，以此控制機(jī)械手2。
[0021]機(jī)械手2具備進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)部4和使該作業(yè)部4相對于基座5移動(dòng)的連桿部6。機(jī)械手2的作業(yè)部4的梢端位置形成為可安裝作為加工夾具的棒狀工具7結(jié)構(gòu)。連桿部6由將多根(例如6根)伸縮連桿構(gòu)件13并列組合而構(gòu)成的、所謂的Stewart平臺(tái)(Stewart platform)等構(gòu)成。各伸縮連桿構(gòu)件13其本體伸縮而連桿長度發(fā)生變化，并且通過萬向節(jié)(萬向接頭以及球窩接頭等)分別與基座5和作業(yè)部4連接。因此，機(jī)械手2通過使連桿部6的各伸縮連桿構(gòu)件13伸縮，以此能夠使作業(yè)部4的姿勢發(fā)生變化或使作業(yè)部4的梢端位置相對工件W進(jìn)行相對移動(dòng)。
[0022]機(jī)械手裝置I形成為，以將棒狀工具7的梢端向工件W推壓的同時(shí)使機(jī)械手2的作業(yè)部4的梢端對工件進(jìn)行相對移動(dòng)以此加工(增量成形)工件W的形式對機(jī)械手2進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。即，本實(shí)施形態(tài)的機(jī)械手裝置I作為進(jìn)行增量成形(incremental forming)的機(jī)械手裝置而構(gòu)成。
[0023]動(dòng)作程序由3D-CAD等三維制圖程序所繪制的三維圖樣數(shù)據(jù)生成。三維圖樣數(shù)據(jù)中，基于預(yù)先由CAD等得到的設(shè)計(jì)圖樣，通過CAM裝置或CAM程序，賦予用于機(jī)械手處理的示教點(diǎn)以及各種編碼。圖2是示出被輸入至圖1所示的計(jì)算機(jī)終端的三維圖樣數(shù)據(jù)的例子的圖，圖3是圖2所示的三維圖樣數(shù)據(jù)中ΙΠ部附近的放大圖。圖2和圖3例如是用于形成機(jī)動(dòng)車門板上的把手部的凹陷(供握住把手的手抽離的部分)等形狀的三維圖樣數(shù)據(jù)。圖2和圖3中示出了作業(yè)部4的梢端部在多個(gè)示教點(diǎn)P上依次移動(dòng)的預(yù)定移動(dòng)路線Q。
[0024]生成動(dòng)作程序的計(jì)算機(jī)終端8具備:三維圖樣數(shù)據(jù)被輸入的輸入部9;基于被輸入的三維圖樣數(shù)據(jù)進(jìn)行各種計(jì)算的CPU等計(jì)算部10;存儲(chǔ)計(jì)算結(jié)果的RAM或者外部存儲(chǔ)裝置等存儲(chǔ)部11;以及將生成的動(dòng)作程序輸出的輸出部12。計(jì)算機(jī)終端8的輸出部12與機(jī)械手控制部3通過有線或者無線通信連接亦可。替代地，將動(dòng)作程序從計(jì)算機(jī)終端8的輸出部12輸出并存儲(chǔ)至規(guī)定的存儲(chǔ)介質(zhì)(未圖示)，通過將存儲(chǔ)了動(dòng)作程序的存儲(chǔ)介質(zhì)連接到機(jī)械手控制部3，使機(jī)械手控制部3能夠讀取動(dòng)作程序亦可。
[0025]動(dòng)作程序包括:規(guī)定(define)機(jī)械手2的作業(yè)部4的預(yù)定移動(dòng)路線的多個(gè)示教點(diǎn)、該多個(gè)示教點(diǎn)中的作業(yè)部4的姿勢、以及該多個(gè)示教點(diǎn)中的作業(yè)部4的速度。多個(gè)示教點(diǎn)包括機(jī)械手2的作業(yè)部4的梢端中規(guī)定坐標(biāo)系的位置坐標(biāo)。又，作業(yè)部4的姿勢由工具坐標(biāo)系(OAT坐標(biāo)系)的方向示出。生成動(dòng)作程序的計(jì)算機(jī)終端8通過以下方法設(shè)定各示教點(diǎn)中的作業(yè)部4的姿勢:基于三維圖樣數(shù)據(jù)，將該三維圖樣數(shù)據(jù)所示出的示教點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)械手的坐標(biāo)系，或者，基于示教點(diǎn)的移動(dòng)路線，套用預(yù)先圖形化的作業(yè)部4的姿勢變化。另外地或者可替代地，作業(yè)部4的姿勢能通過對各個(gè)示教點(diǎn)人工輸入等設(shè)定亦可。
[0026]圖4是例示圖2所示的三維圖樣數(shù)據(jù)的各示教點(diǎn)被賦予的姿勢坐標(biāo)的圖。圖4是對圖2所示的三維圖樣數(shù)據(jù)中IV部附近的示教點(diǎn)上姿勢坐標(biāo)的方向進(jìn)行例示的圖。圖4示出在作業(yè)部4的梢端部上設(shè)定的工具坐標(biāo)系(正交坐標(biāo)系)其在示教點(diǎn)中如何被設(shè)定。另外，圖4中僅示出與圖4的紙面平行的Ry軸(點(diǎn)劃線箭頭)以及Rz軸(實(shí)線箭頭)，而省略了與圖4的紙面垂直且以朝向紙面的方向?yàn)檎腞x軸。
[0027]用于生成動(dòng)作程序的計(jì)算機(jī)終端8設(shè)定基于三維圖樣數(shù)據(jù)的多個(gè)示教點(diǎn)的每一個(gè)的速度，從而實(shí)行生成機(jī)械手2的動(dòng)作程序的速度設(shè)定步驟。速度設(shè)定步驟基于包含預(yù)定移動(dòng)路線中的第一示教點(diǎn)、以及相比該第一示教點(diǎn)P更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或相比該第一示教點(diǎn)P更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的多個(gè)示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化而設(shè)定第一示教點(diǎn)的速度。
[0028]根據(jù)上述方法，根據(jù)相對于作業(yè)部預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或下游側(cè)的示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化而設(shè)定示教點(diǎn)的速度，以此能夠在實(shí)際移動(dòng)作業(yè)部時(shí)提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度。
[0029]以下，進(jìn)行更具體的說明。圖5是示出應(yīng)用于圖1所示的機(jī)械手裝置的動(dòng)作程序其速度設(shè)定步驟中的處理流程的流程圖。首先，計(jì)算機(jī)終端8的計(jì)算部10中，作為初始設(shè)定，將表示示教點(diǎn)編號(hào)的標(biāo)志P設(shè)定為初始值I并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部11(步驟SI)。接著，計(jì)算部10從存儲(chǔ)部11讀取與標(biāo)志P-1，P, P+1相對應(yīng)的示教點(diǎn)以及該示教點(diǎn)的位置和姿勢(步驟S2)。即，計(jì)算部10讀取第一示教點(diǎn)P、相比該第一示教點(diǎn)P更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1、以及相比該第一示教點(diǎn)P更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1的位置和姿勢。另外，在初始狀態(tài)(P=I)中，也讀取機(jī)械手2的動(dòng)作開始狀態(tài)中的信息(作業(yè)部4的位置和姿勢)作為示教點(diǎn)P=O(P-1)。
[0030]然后，計(jì)算部10基于所讀取的從示教點(diǎn)P-1到示教點(diǎn)P的位置變化以及姿勢變化而設(shè)定示教點(diǎn)P中的作業(yè)部4的速度Vo(以下，初始條件速度)(步驟S3)。
[0031]此外，計(jì)算部10判定所讀取的示教點(diǎn)P-1，P,P+1是否滿足第一條件(步驟S4)。第一條件是指:由連接預(yù)定移動(dòng)路線中包含第一示教點(diǎn)P、相比該第一示教點(diǎn)P更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1、以及相比該第一示教點(diǎn)P更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1在內(nèi)的三個(gè)示教點(diǎn)P-1，P, p+1的線段形成的內(nèi)角Θ的值為預(yù)定值以下。滿足第一條件的情況下(步驟S4中是)，計(jì)算部10將示教點(diǎn)P中的作業(yè)部4的速度設(shè)定為低于初始條件速度Vo的值(以下，第一條件速度Vi)(步驟S5)。
[0032]第一條件速度V1根據(jù)連接三個(gè)示教點(diǎn)P-1，P,P+1的線段的內(nèi)角Θ的值而決定。具體的，存儲(chǔ)部11中預(yù)先存儲(chǔ)有與內(nèi)角Θ的范圍及其對應(yīng)的速度相關(guān)聯(lián)的速度設(shè)定表格，計(jì)算部10計(jì)算上述線段的內(nèi)角θ的值，并從速度設(shè)定表格讀取計(jì)算求得的內(nèi)角Θ其所屬范圍對應(yīng)的速度，從而設(shè)定第一條件速度V1。圖6是示出本實(shí)施形態(tài)中的第一條件對應(yīng)的速度設(shè)定表格的圖。如圖6所示，速度設(shè)定表格設(shè)定為內(nèi)角Θ越小(變成銳角的程度)，速度值越低。
[0033]又，計(jì)算部10判定所讀取的示教點(diǎn)P_1、P是否滿足第二條件(步驟S6)。第二條件是指:預(yù)定移動(dòng)路線中的第一示教點(diǎn)P與相比該第一示教點(diǎn)P更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1之間作業(yè)部4的姿勢的角度變化值為預(yù)定值以上。例如，姿勢的角度變化值可設(shè)定為兩個(gè)示教點(diǎn)P-1、P之間工具坐標(biāo)軸Rx、Ry、Rz中角度變化最大的軸中的角度變化值，也可設(shè)定為預(yù)定的工具坐標(biāo)軸Rx、Ry、Rz中至少一個(gè)軸中的角度變化值。
[0034]滿足第二條件的情況下(步驟S6中是)，計(jì)算部10將示教點(diǎn)P中的作業(yè)部4的速度設(shè)定為低于初始條件速度Vo的值(以下，第二條件速度V2)(步驟S7)。第二條件速度％根據(jù)兩個(gè)示教點(diǎn)P_1、P的每一個(gè)中的作業(yè)部4的姿勢變化大小而決定。在第二條件速度％中，亦與第一條件速度V1中所用的速度設(shè)定表格(圖6 )相同地，將與姿勢的角度變化的范圍及其對應(yīng)的速度相關(guān)聯(lián)的速度設(shè)定表格存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部11中，計(jì)算部10計(jì)算姿勢的角度變化值，并從速度設(shè)定表格讀取計(jì)算求得的姿勢的角度變化其所屬范圍對應(yīng)的速度，從而設(shè)定第二條件速度V2。
[0035]計(jì)算部10將算出的速度中被設(shè)定成最低速的速度設(shè)定為該示教點(diǎn)P的速度Vp(步驟S8至S12)。即，計(jì)算部10判定是否設(shè)定了第一條件速度VjP/或第二條件速度％(步驟S8)，設(shè)定有第一條件速度VjP/或第二條件速度％的情況下(步驟S8中是)，判定第一條件速度
V2中的哪個(gè)速度更低(步驟S9)。計(jì)算部10將第一條件速度VjP第二條件速度％中更低的速度設(shè)定為該示教點(diǎn)P的速度Vp。
[0036]S卩，第一條件速度％為第二條件速度％以下的情況下(步驟S9中是)，將第一條件速度定為該示教點(diǎn)P的速度Vp(步驟S10)，第一條件速度V1大于第二條件速度％的情況下(步驟S9中否)，將第二條件速度V2S定為該示教點(diǎn)P的速度(步驟S11)。另外，在僅僅只算出第一條件速度V1和第二條件速度％中任意一方的情況下，將所算出的條件速度設(shè)定為該示教點(diǎn)P的速度Vp。例如，關(guān)于未算出的條件速度，設(shè)定初始條件速度Vo亦可。具體的，在步驟4中否的情況下，設(shè)定初始條件速度Vo作為第一條件速度V1，類似的，在步驟6中否的情況下，設(shè)定初始條件速度Vo作為第二條件速度V2。
[0037]第一條件速度V1或第二條件速度％均未算出的情況下(步驟4中否且步驟6中否的情況下)，計(jì)算部10將初始條件速度Vo設(shè)定為示教點(diǎn)P的速度Vp(步驟S12)。
[0038]由此，在速度設(shè)定步驟中包括速度降低步驟，所述速度降低步驟為:在第一示教點(diǎn)P與該示教點(diǎn)P上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1和/或該示教點(diǎn)P下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1的關(guān)系符合第一條件和第二條件中至少任意一方的情況下，將第一示教點(diǎn)P的速度Vp設(shè)定為與第一條件和第二條件中的任意一方均不相符的情況(初始條件速度Vo)相比降低的值。
[0039]設(shè)定示教點(diǎn)P的速度Vp之后，計(jì)算部10將標(biāo)志P加I(設(shè)置為P=P+1)并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部11(步驟S13)。計(jì)算部10判定標(biāo)記P是否已達(dá)到表示機(jī)械手2的一個(gè)循環(huán)的動(dòng)作中最后一個(gè)示教點(diǎn)的Pf in(步驟S14)。標(biāo)記P超過Pf in時(shí)(步驟S14中是)，計(jì)算部10判斷為已設(shè)定所有示教點(diǎn)P的速度Vp而處理結(jié)束。標(biāo)記P為Pfin以下的情況下(步驟S14中否)，計(jì)算部10進(jìn)行以下處理:基于以新的示教點(diǎn)P為中心的三個(gè)示教點(diǎn)，設(shè)定新的示教點(diǎn)P(P+1)的速度Vp(步驟S2?S12)。
[0040]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，從預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1開始朝向應(yīng)設(shè)定速度的示教點(diǎn)P的線段與從該示教點(diǎn)P開始朝向下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1的線段形成的角度(內(nèi)角)θ較大的情況下，將速度Vp降低至第一條件速度V1?；蛘?，應(yīng)設(shè)定速度Vp的示教點(diǎn)P的姿勢與預(yù)定移動(dòng)路線上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1中的機(jī)械手2的姿勢相比變化較大的情況下，將速度Vp降低至第二條件速度V2。由此，能夠在實(shí)際移動(dòng)作業(yè)部4時(shí)提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度。尤其，在增量成型中要求高加工精度，因此示教點(diǎn)較多(例如，可能發(fā)生一個(gè)循環(huán)的加工中有幾萬點(diǎn)示教點(diǎn))且沿示教順序示教點(diǎn)間的間隔傾向于較短(例如，間隔約0.3mm)。所以，在這樣的增量成形中基于上述動(dòng)作程序生成方法生成動(dòng)作程序，以此能夠提高機(jī)械手2的動(dòng)作精度，實(shí)現(xiàn)更高的加工精度。又，可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的形狀的加工。
[0041]在速度設(shè)定步驟中，第一示教點(diǎn)P的速度Vp被設(shè)定為降低的值的情況下，S卩，實(shí)行速度降低步驟的情況下，能夠?qū)钠渖嫌蝹?cè)的示教點(diǎn)P-1至該示教點(diǎn)P之間的速度控制和/或從該示教點(diǎn)P至其下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1之間的速度控制設(shè)置為與平時(shí)不同的控制。
[0042]圖7是示意性示出時(shí)間上連續(xù)的三個(gè)示教點(diǎn)的圖。如圖7所示，在速度設(shè)定步驟中，在第一示教點(diǎn)P的速度Vp被設(shè)定為降低的值(第一條件速度￥1或者第二條件速度V2)的情況下，計(jì)算部10將到達(dá)該示教點(diǎn)P的路線中的速度Vapp設(shè)定為從比第一示教點(diǎn)P靠前規(guī)定距離Lapp的位置開始慢慢降低的值。減速度根據(jù)示教點(diǎn)P的速度Vp設(shè)定亦可。由此，能夠緩和機(jī)械手2的速度變化從而使機(jī)械手2流暢地移動(dòng)。另外，第一示教點(diǎn)P與上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1之間的距離比距離Lapp短的情況下，設(shè)定為從上游側(cè)的示教點(diǎn)P-1的速度Vt^1慢慢降低速度從而達(dá)到示教點(diǎn)P的速度Vp亦可。
[0043]此外，計(jì)算部10將從示教點(diǎn)P開始朝向下一示教點(diǎn)P+1的路線中的速度Vdep設(shè)定為保持第一示教點(diǎn)P的速度Vp的值(即，Vdep=Vp)直至比第一示教點(diǎn)P靠后規(guī)定距離Ldet^位置。由此，能夠提高到達(dá)示教點(diǎn)P的到達(dá)精度，并且能夠緩和機(jī)械手2的速度變化從而使機(jī)械手2流暢地移動(dòng)。另外，第一示教點(diǎn)P與下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1之間的距離比距離Ldep短的情況下，使下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1的速度VP+1與示教點(diǎn)P的速度Vp相同(使示教點(diǎn)P和示教點(diǎn)P+1之間進(jìn)行等速動(dòng)作)亦可。
[0044]上述距如上所述設(shè)定為一定的距離亦可，替代地，設(shè)定為相對于兩個(gè)示教點(diǎn)間距離的比例亦可。例如，從第一示教點(diǎn)P與上游側(cè)的示教點(diǎn)P-ι的距離LP-1>P的一半位置開始速度被控制為慢慢降低亦可。即，可以設(shè)定為距離Lapp = I^1,P/2。又，例如，控制為保持速度直至第一示教點(diǎn)P與下游側(cè)的示教點(diǎn)P+1的距離LP,P+1的三分之一的位置亦可。即，也可設(shè)定為距離Ldep= Lp,p+l/3。
[0045]另外，可以不對三維圖樣數(shù)據(jù)所示出的所有示教點(diǎn)執(zhí)行速度設(shè)定步驟。例如，對于直線部分等被認(rèn)為基本上未發(fā)生速度變化的示教點(diǎn)，不執(zhí)行速度設(shè)定步驟亦可。這種情況下，在速度設(shè)定步驟中，從三維圖樣數(shù)據(jù)所包含的多個(gè)示教點(diǎn)中指定一個(gè)以上的示教點(diǎn)。計(jì)算部10對被指定的一個(gè)以上的示教點(diǎn)進(jìn)行速度設(shè)定。由此，通過去除多個(gè)示教點(diǎn)中變化較少的示教點(diǎn)(位于直線上的示教點(diǎn)等)并采用變化較大的示教點(diǎn)，使得作為指令位置而有效化的示教點(diǎn)變少，因此能夠縮短計(jì)算時(shí)間。
[0046]選擇進(jìn)行速度設(shè)定的示教點(diǎn)，操作員可以一點(diǎn)一點(diǎn)任意地選擇，操作員也可以對直線區(qū)域等規(guī)定的區(qū)域進(jìn)行范圍指定，以此不對范圍指定的區(qū)域內(nèi)的示教點(diǎn)進(jìn)行速度設(shè)定。又，同樣地進(jìn)行范圍指定，范圍指定的區(qū)域內(nèi)的示教點(diǎn)中，僅將每等間隔規(guī)定的示教點(diǎn)作為示教點(diǎn)處理亦可(例如，連續(xù)十點(diǎn)中的一點(diǎn)被指定為進(jìn)行速度設(shè)定的示教點(diǎn)而其余九點(diǎn)被指定為不進(jìn)行速度設(shè)定的點(diǎn)等)。
[0047]這樣進(jìn)行示教點(diǎn)的選擇的情況下，圖5所示的速度設(shè)定步驟的流程圖中時(shí)間上連續(xù)的示教點(diǎn)P-1，P, P+1不限于三維圖樣數(shù)據(jù)上連續(xù)的三個(gè)示教點(diǎn)。即，亦可假定三維圖樣數(shù)據(jù)上的多個(gè)示教點(diǎn)中，進(jìn)行速度設(shè)定的第一示教點(diǎn)與速度降低步驟所針對的上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或下游側(cè)的示教點(diǎn)之間存在示教點(diǎn)。此外，關(guān)于被用作速度降低步驟時(shí)的條件的示教點(diǎn)P-1，P+1，亦可不一定必須設(shè)定速度。例如，對每規(guī)定數(shù)的示教點(diǎn)隔開間隔進(jìn)行速度的設(shè)定，另一方面，對是否使用該進(jìn)行速度設(shè)定的示教點(diǎn)以及其前一個(gè)示教點(diǎn)和/或后一個(gè)示教點(diǎn)(任一示教點(diǎn)均未進(jìn)行速度的設(shè)定)執(zhí)行速度降低步驟進(jìn)行判定(步驟S4，S6)亦可。
[0048]以上，對本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并非限于上述實(shí)施形態(tài)，在不脫離該主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種改良、變形、修改。
[0049]例如，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為本發(fā)明應(yīng)用的機(jī)械手2，例示了連桿部6中采用了Stewart平臺(tái)的增量成形用機(jī)械手，但本發(fā)明不限于此?？梢詰?yīng)用于具備進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)部和使該作業(yè)部相對于基座移動(dòng)的連桿部那樣的各種機(jī)械手。例如，應(yīng)用于具備多個(gè)臂構(gòu)件和連接這些臂構(gòu)件的多個(gè)關(guān)節(jié)(旋轉(zhuǎn)軸)的多關(guān)節(jié)機(jī)械手亦可。
[0050]又，在上述實(shí)施形態(tài)中設(shè)置為，判定第一條件(步驟S4)和第二條件(步驟S6)這兩方，如滿足至少任意一方的條件則進(jìn)行速度降低步驟，與此同時(shí)，任一條件均滿足的情況下，采用設(shè)定的第一條件速度V1和者第二條件速度V2中速度更低的一方。然而，本發(fā)明不限于此。例如，設(shè)置為僅判定第一條件和第二條件的任意一方亦可。又，設(shè)置為例如不滿足第一條件的情況下判定是否滿足第二條件，而滿足第一條件的情況下不進(jìn)行第二條件的判定亦可。將第一條件和第二條件進(jìn)行置換亦可。
[0051]基于上述說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠明了本發(fā)明的較多的改良和其他實(shí)施形態(tài)等。因此，上述說明僅作為示例性的解釋，旨在向本領(lǐng)域技術(shù)人員提供教導(dǎo)實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)選的形態(tài)。在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)，可以實(shí)質(zhì)上變更其結(jié)構(gòu)和/或功能的具體內(nèi)容。
[0052]工業(yè)應(yīng)用性:
本發(fā)明的動(dòng)作程序生成方法以及機(jī)械手的控制方法對于提高定位到示教點(diǎn)(指令值)的定位精度是有用的。
[0053]符號(hào)說明:
I機(jī)械手裝置 2機(jī)械手
3機(jī)械手控制部(控制裝置)
4作業(yè)部 5基座 6連桿部 7棒狀工具8計(jì)算機(jī)終端9輸入部10計(jì)算部11存儲(chǔ)部12輸出部W工件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種動(dòng)作程序生成方法，是用于包括機(jī)械手、以及基于所述機(jī)械手的動(dòng)作程序?qū)λ鰴C(jī)械手進(jìn)行控制的控制裝置的機(jī)械手裝置而生成所述動(dòng)作程序的動(dòng)作程序生成方法，其中，所述機(jī)械手具備進(jìn)行作業(yè)的作業(yè)部和使該作業(yè)部相對于基座移動(dòng)的連桿部，所述機(jī)械手的動(dòng)作程序包括:規(guī)定所述作業(yè)部的預(yù)定移動(dòng)路線的多個(gè)示教點(diǎn)、該多個(gè)示教點(diǎn)中所述作業(yè)部的姿勢、以及該多個(gè)示教點(diǎn)中所述作業(yè)部的速度； 所述動(dòng)作程序生成方法是使計(jì)算機(jī)以設(shè)定所述多個(gè)示教點(diǎn)的每一個(gè)速度的形式實(shí)行生成所述機(jī)械手的動(dòng)作程序的速度設(shè)定步驟； 所述速度設(shè)定步驟基于所述預(yù)定移動(dòng)路線中包含第一示教點(diǎn)、以及相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)和/或相比該第一示教點(diǎn)更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的多個(gè)示教點(diǎn)的位置變化或姿勢變化而設(shè)定所述第一示教點(diǎn)的速度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)作程序生成方法，其特征在于， 所述速度設(shè)定步驟包括速度降低步驟，所述速度降低步驟在符合第一條件和第二條件中至少任意一方的情況下，將所述第一示教點(diǎn)的速度設(shè)定為與所述第一條件和所述第二條件中的任意一方均不相符的情況相比降低的值，其中，所述第一條件是指:由連接所述預(yù)定移動(dòng)路線中包含第一示教點(diǎn)、相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)以及相比該第一示教點(diǎn)更靠近下游側(cè)的示教點(diǎn)在內(nèi)的三個(gè)示教點(diǎn)的線段所形成的內(nèi)角的值為預(yù)定值以下，所述第二條件是指:所述預(yù)定移動(dòng)路線中的第一示教點(diǎn)與相比該第一示教點(diǎn)更靠近上游側(cè)的示教點(diǎn)之間所述作業(yè)部的姿勢的角度變化值為預(yù)定值以上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的動(dòng)作程序生成方法，其特征在于， 在所述速度設(shè)定步驟中，所述第一示教點(diǎn)的速度被設(shè)定為降低的值的情況下，將到達(dá)該示教點(diǎn)的路線中的速度設(shè)定為從比所述第一示教點(diǎn)靠前規(guī)定距離的位置開始慢慢降低的值。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的動(dòng)作程序生成方法，其特征在于， 在所述速度設(shè)定步驟中，所述第一示教點(diǎn)的速度被設(shè)定為降低的值的情況下，將從該示教點(diǎn)開始朝向下一示教點(diǎn)的路線中的速度設(shè)定為保持所述第一示教點(diǎn)的速度的值直至比所述第一示教點(diǎn)靠后規(guī)定距離的位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的動(dòng)作程序生成方法，其特征在于， 在所述速度設(shè)定步驟中，從所述多個(gè)示教點(diǎn)中指定一個(gè)以上的示教點(diǎn)，對該被指定的一個(gè)以上的示教點(diǎn)進(jìn)行速度設(shè)定。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的動(dòng)作程序生成方法，其特征在于， 所述機(jī)械手裝置形成為如下結(jié)構(gòu):在所述機(jī)械手的作業(yè)部安裝有棒狀工具，且以將該棒狀工具向工件依次推壓由此對該工件進(jìn)行增量成形加工的形式使所述控制裝置對所述機(jī)械手進(jìn)行控制。7.—種機(jī)械手的控制方法，基于由權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的動(dòng)作程序生成方法生成的動(dòng)作程序?qū)λ鰴C(jī)械手進(jìn)行控制。
【文檔編號(hào)】G05B19/42GK105829033SQ201480070768
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月22日
【發(fā)明人】渡邊雅之, 吉村高行
【申請人】川崎重工業(yè)株式會(huì)社