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ROUTE PLAN GENERATING DEVICE, ROUTE PLAN GENERATING METHOD, ROBOT CONTROL DEVICE AND ROBOT SYSTEM

Patent code P110002346
File No. S2009-1134-N0
Posted date Apr 13, 2011
Application number P2009-209016
Publication number P2011-056624A
Patent number P5447811
Date of filing Sep 10, 2009
Date of publication of application Mar 24, 2011
Date of registration Jan 10, 2014
Inventor
  • (In Japanese)近藤 豊
  • (In Japanese)竹村 憲太郎
  • (In Japanese)高松 淳
  • (In Japanese)小笠原 司
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
Title ROUTE PLAN GENERATING DEVICE, ROUTE PLAN GENERATING METHOD, ROBOT CONTROL DEVICE AND ROBOT SYSTEM
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a route plan generating device and a route plan generating method, which smoothly transfer a motion generated by a communication, a robot control system and a robot system.
SOLUTION: A route plan generating part 22 includes a motion data storing part 31 for storing plurality of motion data, a distance calculating part 32 for obtaining the distance between a first prescribed position of one executed motion of the respective motion data and a second prescribed position of the other motion when the motion needs to be transferred, a transfer part selecting part 33 for selecting the motion data of the other motion which gives the distance of a first threshold value or smaller and a route plan part 34 for connecting the data up to the first position to the data after the second position to generate new route plan data. The route plan part 34 generates data of a route between the first and second positions by a probable road map method when the distance between the first and second positions is the first threshold value or smaller and a second threshold value smaller than the first threshold value or larger.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



例えば産業用ロボットやロボットカー等のように、人間に代行して、ある程度自律的に連続した作業を行う機械装置、あるいは、例えばヒューマノイド型ロボットやペットロボット等のように、人間や動物等の生体を模した機械装置であるロボット(ロボットシステム)は、近年、盛んに研究および開発されており、様々な産業分野や、人間社会に導入されつつある。このようなロボットの動作は、ロボットの初期姿勢(動作開始時の姿勢)から最終姿勢(動作終了時の姿勢、目標姿勢)に至る連続な複数の姿勢の経路(経路計画)を与えることによって実現される。このような経路計画は、大別、2つの手法によって与えられている。その1つは、複数の動作に応じた複数の経路計画を予め記憶しておき、制御指令が与えられるとこの制御指令に応じた動作の経路計画が前記複数の経路計画の中から選択される。もう1つは、例えば、確率的ロードマップ法(ランダム化ロードマップ法、例えば、非特許文献1および非特許文献2参照)に代表されるように、制御指令が与えられるとこの制御指令に応じた動作の経路計画が自動的に作成される。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、ロボットの経路計画を生成する経路計画生成装置および経路計画生成方法に関する。そして、本発明は、この経路計画生成装置を備えたロボット制御装置およびロボットシステムに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ロボットを動作させるためのデータであって、前記動作の初期姿勢を与える初期姿勢のデータ、前記動作の最終姿勢を与える最終姿勢のデータおよび前記初期姿勢から前記最終姿勢に至る間における1また複数の中間姿勢を与える1または複数の中間姿勢のデータを含むモーションデータを複数の動作に対応付けて複数記憶するモーションデータ記憶部と、
前記複数の動作における一の動作の実行中に他の動作へ遷移する必要が生じた場合に、前記モーションデータ記憶部に記憶されている前記複数のモーションデータのそれぞれについて、前記実行中の一の動作に対応するモーションデータにおける前記遷移の必要が生じた時点以降の第1姿勢と、他のモーションデータにおける第2姿勢との距離を求める距離演算部と、
前記距離演算部で求められた距離が所定の第1閾値以下である場合に、前記所定の第1閾値以下の距離を与える前記他のモーションデータを遷移可能なモーションデータとして選択する遷移先選択部と、
前記実行中の一の動作に対応するモーションデータにおける前記第1姿勢までのデータと、前記遷移先選択部で選択された他のモーションデータにおける前記第2姿勢以降のデータとを連結することによって新たな経路計画のデータを生成する経路計画部とを備え、
前記経路計画部は、前記第1姿勢と前記遷移先選択部で選択された他のモーションデータにおける第2姿勢との距離が前記所定の第1閾値以下であって前記所定の第1閾値よりも小さい所定の第2閾値以上である場合に、前記第1姿勢から前記遷移先選択部で選択された他のモーションデータにおける前記第2姿勢に至る経路のデータを確率的ロードマップ法によって生成すること
を特徴とする経路計画生成装置。

【請求項2】
 
前記第2姿勢は、前記他の動作における前半部分の姿勢であること
を特徴とする請求項1に記載の経路計画生成装置。

【請求項3】
 
予め与えられているロボットの複数の動作における一の動作の実行中に他の動作へ遷移する必要が生じた場合に、前記ロボットを動作させるためのデータであって、前記動作の初期姿勢を与える初期姿勢のデータ、前記動作の最終姿勢を与える最終姿勢のデータおよび前記初期姿勢から前記最終姿勢に至る間における1また複数の中間姿勢を与える1または複数の中間姿勢のデータを含む、前記複数の動作にそれぞれ対応する複数のモーションデータのそれぞれについて、前記実行中の一の動作に対応するモーションデータにおける前記遷移の必要が生じた時点以降の第1姿勢と、他のモーションデータにおける第2姿勢との距離を求める距離演算ステップと、
前記距離演算ステップで求められた距離が所定の第1閾値以下である場合に、前記所定の第1閾値以下の距離を与える前記他のモーションデータを遷移可能なモーションデータとして選択する遷移先選択ステップと、
前記実行中の一の動作に対応するモーションデータにおける前記第1姿勢までのデータと、前記遷移先選択ステップで選択された他のモーションデータにおける前記第2姿勢以降のデータとを連結することによって新たな経路計画のデータを生成する経路計画ステップとを備え、
前記経路計画ステップは、前記第1姿勢と前記遷移先選択ステップで選択された他のモーションデータにおける第2姿勢との距離が前記所定の第1閾値以下であって前記所定の第1閾値よりも小さい所定の第2閾値以上である場合に、前記第1姿勢から前記遷移先選択ステップで選択された他のモーションデータにおける前記第2姿勢に至る経路のデータを確率的ロードマップ法によって生成すること
を特徴とする経路計画生成方法。

【請求項4】
 
請求項1または請求項2に記載の経路計画生成装置と、
前記経路計画生成装置から出力されるモーションデータに従った動作をロボットにさせる制御信号を生成して出力する制御信号出力部とを備えること
を特徴とするロボット制御装置。

【請求項5】
 
ロボットと、
前記ロボットを制御するロボット制御部とを備え、
前記ロボット制御部は、請求項4に記載のロボット制御装置であること
を特徴とするロボットシステム。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009209016thum.jpg
State of application right Registered
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