WO1999001805A1

WO1999001805A1 - Method of conversion of robot teaching program

Info

Publication number: WO1999001805A1
Application number: PCT/JP1998/003018
Authority: WO
Inventors: Ryo Nihei; Toru Shirahata; Toshihiko Inoue; Ryuji Takikawa
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2000-01-03
Also published as: JPH1124720A; EP0930554A1

Description

明細害

ロボッ卜の教示プログラムの変換方法

技術分野

本発明は、産業用ロボット（以下、単に「ロボット j と言う。）の教示プログラムの変換方法に関し、更に詳しく言えば、ロボットの円弧を含む経路の移動を記述した教示プログラムを変換し、振動の発生とサイクルタイムの増大を回避する観点から最適化するための技術に関する。

背景技術

円弧移動を含む経路移動が教示されているロボッ卜の再生運転を行なった場合、円弧移動についての教示速度 (指令速度）によっては、遠心力の影響を受けてロボッ卜が振動を起すことがある。このような振動は、教示速度が大きい程、また、円弧半径が小さい程発生し易い。従って、振動発生を回避ためには、円弧の半径を勘案して教示速度を適度の大きさに設定する必要がある。

しかし、個々のケースについて、サイクルタイムの無用な増大を招くことなく同時に振動発生を回避出来るような教示速度を設定することは、熟練した教示者にも簡単なことではなく、適正値を見い出すまでに試行錯誤的な調整を繰り返すことも少なくない。

更に、直線の経路移動と円弧の経路移動を位置決めなし（滑らかに移行）で繋ぐ場合に生じる加減速に関連して、別の振動発生要因が加わる。即ち、比較的高速の動作が教示されていることが多い直線部からそれより低速の動作が教示されていることが多い円弧部へ滑らかに

(位置決めなしに）移行する際には、移行に伴う加減速領域が直線と円弧の双方にまたがって形成されることになり、加減速動作に伴う力と円弧移動動作の遠心力の影響が重なり合って特に振動が発生し易くなる。

このようなケースに対しては、円弧移動の教示速度を円弧半径を考慮して設定しても振動が解消出来ないことがある。場合によっては、直線経路の教示速度をも下方調整しなければ振動を回避出来ないことも起こり得る。そのため、教示速度を適正に設定する作業はより難しくなる。

移行時の減速動作が円弧移動に重なり合うことを回避するための一つの方法として、円弧経路の開始位置の手前の直線経路中に新たに教示点を追加設定し、追加された教示点を利用して加減速を完了させるための領域を確保し、この領域内で加減速を完了させてしまう方法がある。

しかし、この方法を適用する場合、教示者が上記領域 (直線区間）の長さ（追加設定される教示点の位置で決まる。）を過不足なく適正に定めることは、実際上は非常に難しい。即ち、この領域を不用意に長くとれば、サィクルタイムが長くなリ作業効率が低下する。逆に、短か過ぎると減速を円弧経路の運動の開始前に完了させることが出来ない。 018

発明の開示

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することにある。即ち、本発明は、ロボットの教示プログラムで指定されている円弧の経路移動について適正な教示速度を自動的に定め、円弧移動の速度を無用に低下させることなく、円弧移動に伴う振動の発生を抑制することにる o

更に本発明は、ロボットの教示プログラムで指定されている直線移動から円弧移動への位置決めなしの移行に関連して、サイクルタイムの無用な増大を招くことなく、加減速動作と円弧移動の動作の重なりに起因する振動発生を防止することにある。また、本発明はこれらのことを通して教示作業の負担を軽減しょうとするものである。

上記目的を達成するため、本発明による方法の 1 形態では、ソフトウェア処理能力を有する変換処理装置を用いたソフトウエア処理によってロボッ卜の教示プログラムを変換する方法において、前記教示プログラムは、円弧の経路移動の動作命令を含むものであり、また、前記ソフトウェア処理は、前記円弧の経路移動について、円弧の半径に応じて予め定められた値に教示速度を設定する処理を含んでいる。

また、本発明による方法の別の形態では、ソフトゥェァ処理能力を有する変換処理装置を用いたソフトウエア処理によってロボッ卜の教示プログラムを変換する方法において、前記教示プログラムは、直線の経路移動と円弧の経路移動を滑らかに繋ぐ動作命令を含むものであり、また、前記ソフトウェア処理は、前記円弧の経路移動について、円弧の半径に応じて予め定められた最大許容速度値に教示速度を設定する処理と、前記直線の経路移動から円弧の経路移動へ移行するための加減速動作が円弧移動の開始時点に合わせて完了されるようにする処理を含んでいる。

本発明によれば、ロボットの円弧経路移動の速度を無用に低下させることなく、振動の発生を抑制することが出来る。特に、直線経路移動から円弧経路移動への位置決めなしの移行に際しては、サイクルタイムの無用な増大を招くことなく、直線経路移動の減速動作が円弧経路内に入り込むことにとつて生じるおそれのある振動発生を防止することが出来る。また、これらのことを通して教示作業の負担が軽減される。

図面の簡単な鋭明

図 1 は、本発明の方法を実施するときに使用するロボッ卜制御装置を含むシステムの要部をブロック図で示したものである。

図 2 Aは、実施形態 1 で想定する経路を示した図である。

図 2 Bは、実施形態 2で想定する経路を示した図である。

図 3は、原教示プログラムの、直線経路から円弧部への移行時の加減速動作の概要を示した図である。図 4は、図 3の原教示プログラムを実施形態 1 により変換したときの、直線経路から円弧部への移行時の加減速動作の概要を示した図である。

図 5は、原教示プログラムの、直線経路から円弧部への移行時の加減速動作の概要を示した図である。

図 6 は、図 5の原教示プログラムを実施形態 2により変換したときの、直線経路から円弧部への移行時の加減速動作の概要を示した図である。

図 7 は、実施形態 1 による変換処理の概要を記したフローチャートである。

図 8 は、実施形態 2 による変換処理の概要を記したフローチャー卜である。

図 9は、原教示プログラムを最適化する変換処理を再生運転と併行的に実行する場合の手順を説明するフローチヤ一卜である。さらに、

図 1 0は、原教示プログラムを最適化する変換処理を再生運転に先行して実行する場合の手順を説明するフロ一チヤ一トである。

発明を実施するための最良の形態まず、本発明の方法を実施するときに使用するロボッ卜制御装置を含むシステムの要部を図 1 のブロック図を用いて説明する。

ロボット制御装置 1 0は、中央演算処理装置（以下、 C P U とし、う。） 1 1 を有している。 C P U 1 1 には、ノくス 1 9 を介して、 R O Mからなるメモリ 1 2、 R A M からなるメモリ 1 3、不揮発性メモリ 1 4、外部装置用の入出力装置 1 5、教示操作盤 3 0の為のインターフエイス 1 6 及びロボッ卜軸制御部 1 7 が接続されている。ロポッ卜軸制御部 1 7 はロボッ卜機構部 2 0の各軸の動作をサーボ回路 1 8 を介して制御する。

入出力装置 1 5 には、外部装置の一つとして、 C P U、メモリ等を備えた公知のオフラインプログラミング装置 4 0 を接続することが出来る。オフラインプログラミング装置 4 0 としてパーソナルコンピュータが利用されることもある。変換対象とされる原教示プログラムは、ォフラインプログラミング装置 4 0のメモリあるいはロボッ卜制御装置 1 0 内の不揮発性メモリ 1 4内に準備される。そして、本発明に従ったソフトウェアによる変換処理は、ロボット制御装置 1 0 内あるいはオフラインプログラミング装置 4 0内のいずれで実行されても良い。変換処理のためのソフ卜ウェア（諸設定値を含む）は、変換処理を担当する機器のメモリ（ロボット制御装置 1 0 の不揮発性メモリ 1 4、オフラインプログラミング装置 4 0 のメモリ）に予めローデイングされる。

また、所要のデータの転送がロボット制御装置 1 0 とオフラインプログラミング装置 4 0 の間で実行される。例えば、原教示プログラムのデータをオフラインプログラミング装置 4 0 内のメモリ内に準備し、本発明による変換処理をオフラインプログラミング装置 4 0 内で実行し、次いで、変換処理後の教示プログラムのデータをォフラインプログラミング装置 4 0からロボッ卜制御装置 1 0へ転送し、不揮発性メモリ 1 4内に格納することが出来。

R O M 1 2 にはロボッ卜制御装置 1 0 自身を含むシステム全体を制御するプログラムが格納される。 R A M 1 3 は C P U 1 1 が行なう処理のためのデータの一時記憶に使用される。不揮発性メモリ 1 4 には、システム各部の動作に関連した諸設定値や上述した原教示プログラムあるいは変換後の教示プログラムのデータが格納される。

以下、ロボット制御装置 1 0 内あるいはオフラインプログラミング装置 4 0 内のいずれかで実行される変換処理の例を（実施形態 1 及び実施形態 2 ) を説明する。

(実施形態 1 ：滑らかさ 1 0 00/₀ )

変換される前の教示プログラム（原教示プログラム）に指定されている移動経路は図 2 Aに示すものとする。すなわち、移動経路は、点 P 1 から点 P 2 までの直線経路と、点 P 2 から点 P 4 までの円弧経路と、点 P4 から点 P 5 までの直線経路とから成る。なお、以下では、この図 2 Aの移動経路のうち、点 P 1 から点 P 2 までの直線経路を直線部 L s と呼び、点 P 2 から点 P 4 までの円弧経路を円弧部 C s と呼ぶ。また、直線部 L s の長さは L 1 であるとする。

原教示プログラムは、直線部し s から円弧部 C s への移行が「滑らかさ 1 O O O/o (位置決め割合 00/₀ ) 」で行うように規定されている。ここで、「滑らかさ 1 0 00/0」とは、ある動作指令の減速領域部分が 1 0 0 o/o残っている状態にて、次の動作指令の加速が開始されることを意味する。

ここで、原教示プログラムに基づく直線部 L s から円弧部 C s への移行時の加減速動作の概要を図 3 を用いて説明する。

図 3 において、横軸は時間を、縦軸は速度を表わしている。動作指令 1 は直線部 L s の移動に関するもので、原教示プログラムで指定されている教示速度を v 1 とする（直線 A B参照）。また、動作指令 2 は円弧部 C s に関するもので、原教示プログラムで指定されている教示速度は v 2 とする（直線 C D参照）。通常のケースでは、円弧部 C s には直線部 L s よりも低い速度が教示される ( V 1 > V 2 ) 。

この実施形態では、滑らか 1 0 0 %という条件から、動作指令 1 の減速動作（破線 B N参照）と動作指令 2の加速動作（破線 M C参照）は同時に開始され、同時に完了する。動作指令 1 の減速動作と動作指令 2の加速動作とを合成したものが実線 B Cで示す速度推移となる。その結果、三角形 J C Kで示されているように、直線部

L s と円弧部 C s の接続点を形成する教示点 P 2 を通過した後にもしばらくの間、円弧部 C s に指定された教示速度 v 2 よりも大きな速度が指令されることになる。

従って、円弧部 C s に指定された教示速度 V 2 が大きすぎる場合はもちろん、速度 v 2 が円弧部 C s の移動速度自体としては無理がない値であっても、上記三角形 J C Kで示されている過大速度部分に対応して、ロボッ卜の運動に無理が生じて振動が発生することも有り得る。

そこで直線部し s から円弧部 C s に移行したときに (すなわち、点 P 2 を通過した直後に）円弧部 C s に指定された教示速度 V 2 以上にならないように、原教示プログラムを改変する手順を図 7 のフローチヤ一トを用いて説明する。このプログラムの改変作業はロボット制御装置 1 0 内であるいはオフラインプログラミング装置 4 0内で行なわれる。図 7 のフローチャートの各ステップで実行される処理の要点は、以下の通りである。

[ステップ S 1 ] 原教示プログラムを読み込んで円弧経路を探し、各円弧経路についてその半径を算出する。円弧経路の半径の値は、円弧経路を定める教示点（ 3 点）の位置データから算出することが出来る。例えば、図 2 Aに示した円弧部 C s については、円弧部 C s の始点である点 P 2 と終点である点 P 4 と、さらに中間点である点 P 3 とから円弧半径を求めることができる。なお、この処理では原教示プログラムに円弧経路が 1 つも含まれていない場合は想定しない。

[ステップ S 2 ] ステップ S 1 で求めた円弧半径に対応する教示速度値を速度テーブルから求め、原教示プログラムで指定されていた円弧経路の教示速度を、速度テ一ブルから求めた教示速度値に書き換える。この速度テ —ブルは、振動発生防止の観点から円弧経路の半径のレンジ毎に動作可能な教示速度の最大許容値を定めたもので、具体的な値は、実験等により振動を回避出来る最大許容値として定めることが出来る。

[ステップ S 3 ] 2個以上の隣接した円弧経路が存在しているか否かを判断する。イエスであればステップ S 4へ進み、ノーであれば（たとえば図 2 Aの例）ステツプ S 5へ進む。

[ステップ S 4 ] 隣接している複数の円弧経路の各円弧半径に対して上記速度テーブルを参照してそれぞれ教示速度値を求め、そのうちの最小の値をそれら複数の円弧経路の教示速度値とするよう書き換える。

[ステップ S 5 ] ステップ S 2またはステップ S 4で書き換えられた円弧経路の教示速度値（以下、この速度を ν 2' とする）と、円弧経路の前にある直線経路に指定されている教示速度（以下、この速度を v 1 とする）とを比較する。

ここで、 ν 1 ≤ ν 2' とすると、直線経路（直線部

L s ) から円弧経路（円弧部 C s ) への移行時の加減速動作において、図 3に示す三角形 J C Kに相当する部分が発生しないことを意味するから、ステップ S 1 6へ進んで本処理を終了する。

一方、 ν 1 > ν 2' の場合は、直線経路から円弧経路への移行時の加減速動作において、図 3 に示す三角形 J C Kに相当する部分が発生することを意味する。そこで, この場合にはステップ S 6 に移行する。 [ステップ S 6 ] 教示速度 v 1 の直線経路と教示速度

V 2' の円弧経路が隣接した個所について、加減速動作に要する時間 t 1 を求める。この時間 t 1 は、許容加速度値（絶対値）を a として、下記（ 1 ) 式で算出される。

t 1 = ( v 1 - v 2' ) / a —— （ 1 ) 許容加速度値 a は、ロボットに振動等を生じさせない最大許容値として予め設定される。

[ステップ S 7 ] 教示速度 V 1 の直線経路と教示速度

V 2' の円弧経路が隣接した個所について、加減速動作に要する移動距離〗 1 を算出する。移動距離〗 1 は下記

( 2 ) 式で表わされる。

j 1 = ( V 1 + 2' ) X t 1 / 2. —— （ 2 )

( 1 ) 式と（ 2 ) 式により、

j = ( ν 1 ²- ν 2' ²) / ( 2 X a ) —— （ 3 ) [ステップ S 8 ] 教示速度 v 1 の直線経路で、上記距離〗 1 を確保出来るか否かをチェックする。すなわち、この直線経路（直線部 L s ) の距離を L 1 として、（図 2 A参照）、 L 1 > j 1 であるかどうかを判断する。

[ステップ S 9 ] ステップ S 8 の判断で、 L 1 > j 1 であれば、距離し 1 の直線経路の中に距離 j 1 の部分（以下、この距離〗 1 を「加減速距離 j という）を設けることができる。この場合、ステップ S 1 0 に進む。なお、距離 j 1 の長さは図 4 において、点 E ■ H ■ P 2 · 「で囲まれた四辺形の面積に相当する。

[ステップ S 1 0 ] 後述する「過渡領域」を定めるための距離 j 2 を算出する。この距離〗 2 は、円弧部 C s の動作指令 2の開始時点（円弧移動の加速開始点）を教示点 P 2 と一致させ、且つ、直線部 L s から円弧部 C s への移行に伴う加減速の完了点を同じく教示点 P 2 に一致させる条件で算出される。この距離〗 2 は、円弧移動の加速領域が必要とする距離（図 4において、三角形 G ■ P 2 ■ Uの面積に相当）と等しく、下記の式（ 4 ) により求められる。

j 2 = 2' X t 1 / 2 ( 4 ) さらに、式（ 4 ) と式（ 1 ) から、

j 2 = ( V 1 X v 2' - V 2' ²) Z ( 2 a )

· ·■■ ( 4 ' )

[ステップ S I 1 ] 円弧部 C s の動作指令 2の開始点である教示点 P 2 から直線部 L s を上記（ 4 ) 式で求めた距離 j 2 だけ遡ったところに追加教示点 P adを設定し、その追加教示点 P adの位置データを教示プログラムに追記する。さらに、点 P adと点 P 2 とを結ぶ直線移動の動作指令 3のデータを教示プログラムに書き込む。この動作指令 3の教示速度は円弧部 C sの教示速度 V 2' と等しくする。

直線部 L s 上の、教示点 P 2 から追加教示点 P adまでの領域（距離 J 2 ) を過渡領域という。本発明ではこの直線部 L _S にこの過渡領域を設けることによって、直線部し s と円弧部 C s との接続点で加減速動作を完了させて円弧部 C s での加減速動作を回避している。本ステップ S 1 1 の処理が完了したら、ステップ S 1 5へ進む o

[ステップ S 1 2 ] 上述のステップ S 8の判断で L 1 < j 1 であれば、直線部 L s 内で加減速距離 j 1 を確保することができないことを意味する。この場合、ス亍ップ S 1 3 に移行する。

[ステップ S 1 3 ] L 1 < j 1 の場合、加減速距離 j 1 を直線部 L s の距離 L 1 に等しくなるように、直線部 L s の動作指令 1 の教示速度を v 1 から ν 1' に書き直す。この場合、式（ 3 ) において j 1 = L 1 、 V 1 = 1 ' とおいた下記の式、

L 1 = ( V Γ ² - V 2' ²) / ( 2 X a )

■ · · · ( 5 ) から、新教示速度 ν Γ を以下の式で求める。

V 1 ' = ( 2 X a X L 1 + v 2' ²) ^{1 /2} —— （ 6 ) このステップ S 1 3の処理が完了したら、ステップ S 1 5へ進む。

[ステップ S 1 4 ] ；上述のステップ S 8の判断で L 1 = j 1 であれば、直線部し s全体が加減速距離 j 1 距離となることを意味する。この場合は追加教示点の設定は不要であり、このステップから S 1 1 からステップ S 1 5に移行する。

[ステップ S 1 5 ] 教示速度 v 1 (または ν Γ 、の直線経路から教示速度 V 2' の円弧経路への減速動作の加速度が前述の許容加速度 a になるような処理を行なう。すなわち、最終的に定められた動作指令 1 の教示速度 V 1 (または V Γ ；) から式（ 3 ) または式（ 5 ) を用いて減速距離〗 1 を計算し、図 4において加減速部分 E Fの傾き（絶対値）を a として四辺形 E ■ F ■ P 2 · H の面積がその減速距離 j 1 となるような点 H を求める。そして、動作指令 1 は、その減速動作が点 Hで開始され点 P 2 で終了するものにする。すなわち、時定数を距離 H - P 2に相当する長さとする。

[ステップ S 1 6 ] 以上で、原教示プログラムの変換処理は完了する。なお、円弧部 C sから他の直線部

L s ' への移行に関しても、必要に応じて同様の手順で大きな教示速度が指定された直線経路への加速のための「過渡領域 J を設定し、円弧経路内では大きな速度への加速が行なわれないようにすることも出来る。

(実施形態 2 ：滑らかさ 5 0 %)

変換される前の教示プログラム（原教示プログラム）に指定されている移動経路は図 2 Bに示すものとする。すなわち、移動経路は、点 Q 1 から点 Q 2 までの直線経路と、点 Q 2 から点 Q 4 までの円弧経路と、点 Q4 から点 Q 5 までの直線経路とから成る。なお、以下では、この図 2 Bの移動経路のうち、点 Q 1 から点 Q 2 までの直線経路を直線部 L s と呼び、点 Q 2 から点 Q 4 までの円弧経路を円弧部 C s と呼ぶ。また、直線部 L s の長さは L 2 であるとする。

原教示プログラムは、直線部 L sから円弧部 C sへの移行が「滑らかさ 5 0 % (位置決め割合 5 0 o/o ) 」で行うように規定されている。ここで、「滑らかさ 5 0 % J とは、ある動作指令の減速領域部分が 5 0 o/o残っている状態にて、次の動作指令の加速が開始されることを意味する。

ここで、原教示プログラムに基づく直線部 L sから円弧部 C sへの移行時の加減速動作の概要を図 5 を用いて説明する。

図 5 において、横軸は時間を、縦軸は速度を表わしている。動作指令 4は直線部 L sの移動に関するもので、原教示プログラムで指定されている教示速度を V 4 とする（直線 A B参照）。また、動作指令 5 は円弧部 C s に関するもので、原教示プログラムで指定されている教示速度は V 5 とする（直線 C D参照）。通常のケースでは、円弧部 C s には直線部 I s よりも低い速度が教示される ( V 4 > V 5 ) 。

この実施形態では、滑らか 5 0 %という条件から、動作指令 4の減速動作（破線 B Z参照）が動作指令 5 の加速動作（破線 M C参照）に先行して開始される。動作指令 4の減速動作と動作指令 5の加速動作とを合成したものが速度推移となり、実線 B Y K R Cで示したようなものとなる。その結果、 K ' Q 2 ' N ' C ' R ' Kで囲まれた加減速領域が円弧部 C s 内に形成される。

従って、円弧部 C s に指定された教示速度 V 5 が大きすぎる場合はもちろん、速度 V 5 が円弧部 C s の移動速度自体としては無理がない値であっても、上記 K ' Q 2 ■ N ■ C ■ R ■ Kで囲まれた加減速領域に対応して、口ボッ卜の運動に無理が生じて振動が発生することが有り《守る。

そこで、本実施形態では図 8のフローチャートに概要を記した変換処理をロボッ卜制御装置 1 0内あるいはォフラインプログラミング装置 4 0内で行ない、振動の発生を抑制した教示プログラムに改変する。図 8のフローチャートの各ステップで実行される処理の要点は、以下の通りである。

[ステップ T 1 ] 原教示プログラムを読み込んで円弧経路を探し、各円弧経路について半径を算出する。円弧経路の半径の値は、円弧経路を定める教示点（ 3点）の位置データから算出することが出来る。例えば、図 2 B に示した円弧部 C s については、円弧部 C s の始点である点 Q 2 と終点である点 Q 4 と、さらに中間点である点 Q 3 とから円弧半径を求めることができる。なお、この処理では原教示プログラムに円弧経路が 1 つも含まれていない場合は想定しない。

[ステップ T 2 ] ステップ T 1 で求めた円弧半径に対応する教示速度値を速度テーブルから求め、原教示プログラムで指定されていた円弧経路の教示速度を、速度テ一ブルから求めた教示速度値に書き換える。この速度テ一ブルは、振動発生防止の観点から円弧経路の半径のレンジ毎に動作可能な教示速度の最大許容値を定めたもので、具体的な値は、実験等により振動を回避出来る最大許容値として定めることが出来る。

[ステップ T 3 ] 2個以上の隣接した円弧経路が存在しているか否かを判断する。イエスであればステップ T 4へ進み、ノーであれば（例えば図 2 Bの例）ステップ

T 5へ進む。

[ステップ T 4 ] 隣接している複数の円弧経路の各円弧半径に対して上記速度テーブルを参照してそれぞれ教示速度値を求め、そのうちの最小の値をそれら複数の円弧経路の教示速度値とするよう書き換える。

[ステップ T 5 ] ステップ T 2 またはステップ T 4で書き換えられた円弧経路の教示速度値（以下、この速度を ν 5' とする）と、円弧経路の前にある直線経路に指定されている教示速度（以下、この速度を V 4 とする）とを比較する。

比較の結果、 ν 4 ≤ ν 5' とすると、円弧経路内では加減速が行われないか（ V 4 = V 5 ' ) か、あるいは加減速が行われてもロボッ卜に振動を与える虞はないので, ステップ T 1 4 に進んでこの処理を終了する。一方、

V 4 > V 5' の場合には、ステップ T 6 に移行する。

[ステップ T 6 ] 教示速度 v 4の直線経路と教示速度 V 5' の円弧経路が隣接した個所について、加減速動作に要する移動距離 j 3 を算出する。移動距離』 3 は下記 ( 7 ) 式で表わされる。

j 3 = ( v 4 + v 5' ) x t 2 Z 2 ( 7 ) ここで、 t 2 は動作指令 4、動作指令 5の加減速に要する時間であり、教示速度並びにその他の条件から計算される時定数である。

[ステップ T 7 ] 教示速度 v 4の直線経路で、上記移動距離〗 3 を確保出来るか否かをチェックする。すなわち、この直線経路（直線部 L s ) の距離を L 2 として (図 2 B参照）、 L 2 > j 3 であるかどうかを判断する。なお、移動距離 j 3 は、図 6 においては、点 E · H ■ Q 2 ■ F ■ O ■ I ■ S ■ E ■ Hで囲まれた領域となる。

[ステップ T 8 ] ステップ T 7の判断で、 L 2 > j 3 であれば、距離 L 2 の直線経路の中に距離 j 3 の部分 (以下、この距離〗 3 を「加減速距離」という）を設けることができる。この場合はステップ T 9に移行する。

[ステップ T 9 ] 「過渡領域」を定めるための距離 j 4 を求める。この距離〗 4 は、円弧部 C sの動作指令 5の開始時点を教示点 Q 2 と一致させ、且つ、直線部

L s から円弧部 C sへの移行に伴う加減速の完了点を同じく教示点 Q 2 に一致させる条件で算出される。この距離 j 4 は、円弧移動の加速領域が必要とする距離（図 6 において、三角形 Z ' Q 2 ' Fの面積に相当）と等しく . 下記の式（ 8 ) により求められる。

j 4 = v 5' x t 2 2 ( 8 )

[ステップ T 1 0 ] 円弧部 C sの動作指令 5の開始点である教示点 Q 2 から直線部 L s を上記（ 8 ) 式で求めた距離 j 4 だけ遡ったところに追加教示点 Q adを設定し. その追加教示点 Q adの位置データを教示プログラムに追記する。さらに、点 P adと点 P 2 とを結ぶ直線移動の動作指令 6 のデータを教示プログラムに書き込む。そして、動作指令 4、つまり教示点 Q adの滑らか割合を 5 0 %とし、動作指令 6、つまり教示点 Q 2 の滑らか割合を 1 0 0 に変更する。

図 6 のおいて斜線で示す、 I ■ Q ad . Q 2 ■ F ■ O ■ I で囲まれた領域の面積が距離 j 4 に相当する。

[ステップ T 1 1 ] 上述のステップ（ T一 7 ) の判断で L 2 < j 3 であれば、直線部 L s 内で加減速距離 j 3 を確保することができなくなることを意味する。この場合には、次のステップ T 1 2 に移行する。

[ステップ T 1 2 ] L 2 < j 3 の場合、加減速距離 j 3 を直線部 L s の距離 L 2 に等しくするように、直線部 L p の動作指令 4の教示速度を v 4から V 4' に書き直す。この新教示速度 V 4' は、前記式（ 7 ) において j 3 = L 2 、 V 4 = V 4' とおいた下記の式、

L 2 = ( V 4' + 5' ) t 2 / 2 ( 9 ) により、以下のように求まる。

v 4' = 2 X L 2 Z t 2 — v 5' · · · · ( 1 0 ) ステップ T 1 2の処理が完了したら、ステップ T 1 4 で変換処理を終了する。

[ステップ T 1 3 ] 上述のステップ T 8の判断で】 3 = L 2 であれば、直線部 L s 全体が加減速距離 j 3 となることを意味する。この場合は追加教示点の設定は不要となり、ステップ T 1 4でこの処理を終了する。

[ステップ Τ 1 4 ] 以上で、原教示プログラムの変換処理は完了する。なお、円弧部 C s から直線部 L s ' への移行に関しても、必要に応じて同様の手順で大きな教示速度が指定された直線経路への加速のための「過渡領域」を設定し、円弧経路内では大きな速度への加速が行なわれないようにすることも出来ることは、実施形態 1 の場合と同様である。

以上、滑らか割合 1 0 0 <½と 5 0 %の例について説明したが、一般には、本発明の適用は滑らか割合が他の割合で指定されている場合にも、図 8のフローチャートに示したと同様の変換処理によって、加減速動作を円弧部の開始点で完了させるようにすることが可能である。

最後に、上記説明した変換処理の実行タイミングについて説明する。原教示プログラムを最適化する変換処理は、（ 1 ) 再生運転と併行的に実行しても、（ 2 ) 再生運転に先行して実行しても良い。前者の場合の手順の概要を図 9のフローチャートを示し、前者の場合の手順の概要を図 1 0のフローチャートを示した。図 9のフローチャートにおけるステップ Y 4及び図 1 0のフローチヤ一卜におけるステップ Z 2、ステップ Z 3 が、上記説明した変換処理に相当している。両フローチヤ一卜における各ステップの要点は次の通りである。

(図 9 のフローチヤ一卜）

[ステップ Y 1 ] 原教示プログラムの実行指令を入力する。

[ステップ Y 2 ] 行指定指標 mを 1 とする（ _m = 1 ) 。

[ステップ Y 3 ] 原教示プログラムの m行目から n行分を先読みする。但し、 n行分を先読みする前に最終行に到達した場合には、最終行までを先読みする。

[ステップ Y 4 ] ステップ Y 3 で先読みされた分を最適化するように、変換処理を実行する。

[ステップ Y 5 ] 変換処理された分の動作指令（ m行目から n 行分）を出力する。

[ステップ Y 6 ] 変換処理された分の動作（ m行目から n 行分）を実行する。これにより、ロボットが m行目から n 行分を変換された教示プログラムに基づいて動作する。

[ステップ Y 7 ] ステップ Y 5、 Υ 6 のフローと併行して次の η 行分を変換するために、行指定指標 mを m = m + n にアップとする。

以上の処理サイクルを原教示プログラムの全行について実行することで、原教示プログラムの変換処理と再生運転が併行的に実行されることになる。

(図 1 0のフローチャート）

[ステップ Z 1 ] 原教示プログラムを変換処理を実行する機器に必要に応じて転送する。例えば、パーソナルコンピュータ上で原教示プログラムの変換処理を実行する場合には、ロボット制御装置あるいはオフラインプログラミング装置の上で作成した原教示プログラムのパーソナルコンピュータに転送する。パーソナルコンピュータをオフラインプログラミング装置として用いてパーソナルコンピュータ上で原教示プログラムが作成されても良い。その場合には転送は不要である。

[ステップ Z 2 ] ロボット制御装置（ N C制御装置）上に原教示プログラムが用意されている場合には、そのロボッ卜制御装置（ N C制御装置）上で変換処理を実行することが出来る。

[ステップ Z 3 ] パーソナルコンピュータ上で原教示プログラムの変換処理を実行する。

[ステップ Z 4 ] 変換処理されたの教示プログラムのデータを口ポット制御装置（ N C制御装置）に転送する <

[ステップ Z 5 ] 以上の手順を実行することで、原教示プログラムの変換処理が再生運転に先行して実行されることになる _n

Claims

請求の範囲

1 . ソフトウェア処理能力を有する変換処理装置を用いたソフ卜ウェア処理によってロボッ卜の教示プログラムを変換する方法において、

前記教示プログラムは、円弧の経路移動の動作命令を含むものであり、また、

前記ソフトゥ： Lァ処理は、前記円弧の経路移動について、円弧の半径に応じて予め定められた値に教示速度を設定する処理を含んでいる、前記方法。

2 . 前記ソフトウェア処理は、前記原教示プログラムが連続する二つ以上の円弧を滑らかな動作で接続する経路移動の動作命令を含む場合に、それら円弧の各々についての前記定められ速度に代えて、それら円弧の前記速度の中で最小のものをそれら円弧に共通の教示速度値として設定する処理を含んでいる、請求の範囲第

1 項に記載のロボッ卜の教示プログラムを変換する方法。

3 . ソフトウェア処理能力を有する変換処理装置を用いたソフ卜ウェア処理によってロボッ卜の教示プログラ厶を変換する方法において、

前記教示プログラムは、直線の経路移動と円弧の経路移動を滑らかに繋ぐ動作命令を含むものであり、前記ソフトウェア処理は、前記円弧の経路移動について、円弧の半径に応じて予め定められた速度に教示速度を設定する処理と、前記直線の経路移動から円弧の経路移動へ移行するための加減速動作が円弧移動の開始時点に合わせて完了されるようにする処理を含んでいる、前記方法。

前記ソフトウェア処理は、前記原教示プログラムが連続する二つ以上の円弧を滑らかな動作で接続する経路移動の動作命令を含む場合に、それら円弧の各々について前記定められた速度に代えて、それら円弧の前記速度の中で最小のものをそれら円弧に共通の教示速度として設定する処理を含んでいる、請求の範囲第 3 項に記載のロボッ卜の教示プログラムを変換する方法 <. 前記直線の経路移動から円弧の経路移動へ移行するための加減速動作が円弧移動の開始時点に合わせて完了されるようにする処理は、前記直線の経路内に追加教示点を追加設定する処理を含んでいる、請求の範囲第 3項または第 4項に記載のロボッ卜の教示プログラムを変換する方法。