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ロボットとは

各ロボットシリーズの機能制限

異なるロボットシリーズ(A、AS、E、M/H、Pシリーズ)では、次のように機能の使用が制限されます。

  • 現行ベース:各ジョイントに配置されたモータの電流が使用されます。

  • FTSベース:ロボットの端部にあるFTS(フォーストルクセンサー)を使用します。

  • JTSベース:各ジョイントに配置されたJTS(ジョイントトルクセンサ)が使用されます。

機能

A/Eシリーズ(電流ベース)

AシリーズS(電流、FTSベース)

Mシリーズ(JTSベース)

Hシリーズ(JTSベース)

Pシリーズ(JTSベース)

ダイレクトティーチング

  • フリーモーション

O

O(電流ベース)

O

O

O

ダイレクトティーチング

  • 拘束されたモーション

X

O(FTSベース)

O

O

O

衝突検出

O

O(電流ベース)

O

O

O

設置姿勢測定

X

O(FTSベース)

O

X(ロボットは床にのみ設置できます)

X(ロボットは床にのみ設置できます)

ツール重量測定

X

O(FTSベース)

O

O

O

部材重量測定

X

O(FTSベース)

O

O

O

ナッジ機能

X

X

O

O

O

強制制御

O

(設定は、回転を除く3つの平行移動方向でのみ使用できます)

O(FTSベース)

O

O

O

コンプライアンス管理

O

(設定は、回転を除く3つの平行移動方向でのみ使用できます)

O(FTSベース)

O

O

O

各ロボットシリーズの力監視の機能制限

ティーチペンダントとDART-Studioを使用して、力データを監視できます。DRLコマンド(check_force_condition ())を使用して、力データを外部から監視することもできます。

  • パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、次の手順を実行します。H、Pシリーズロボットを除き、オフ状態で提供される制御/監視機能は同じです。

機能

A/Eシリーズ(電流ベース)

AシリーズS(電流ベースおよびFTSベース)

Mシリーズ(JTSベース)

Hシリーズ(JTSベース)

Pシリーズ(JTSベース)

強制制御

O(設定は回転を除く3つの平行移動方向でのみ使用できます)

O(FTSベース)

O

O

O

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。強制制御出力制限(Base Rx、Ry方向) 1))

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。強制制御出力制限(Base Rx、Ry方向) 1))

コンプライアンス管理

O(設定は回転を除く3つの平行移動方向でのみ使用できます)

O(FTSベース)

O

O

O

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。コンプライアンス制御出力制限(ベースRx、Ry方向)1)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。コンプライアンス制御出力制限(ベースRx、Ry方向)1)

強制監視

(ティーチペンダント)

X

O(FTSベース)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

強制監視

(DART-STUDIO)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(FTSベース)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

強制監視

(DRLコマンドを使用する場合:check_force_condition()

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(FTSベース)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

O(特異点の場合は力の値「0」が表示されます)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

(パレタイジングモードが「ON」に設定されている場合は、以下のようになります。ベースに提供される4自由度(x、y、z、Rz)

制御出力制限(Base Rx、Ry方向):ベースRx、Ry方向に対応する力またはコンプライアンス制御値に対応する力またはコンプライアンス制御値は出力されません。関連する軸(Base Rx, Ry)の力またはコンプライアンス制御値を入力すると、「0」として無視されます。

特異点の概要

マルチジョイントロボットの特異点とは、ロボットが移動中に次のポーズを計算するのが困難な位置(またはマルチジョイントロボットの点)を指します。マルチジョイントロボットは、ロボット端部に基づいて、移動中の各ジョイント角度を計算します。

たとえば、図1のようになります。 図1に示すように、ロボットが赤い点に移動している場合、ロボットは姿勢Aと姿勢Bのどちらに関節を移動するかを判断できません。 2.この位置(または点)は特異点と呼ばれます。

特異点の近くでは、ロボットの動きは平面、点、直線の点では流体ではなく、ロボットの端部の直線移動は維持されず、制御中の位置エラーが増加する可能性があります。特異点は、ロボットジョイントが直線を形成する場合を含め、次の図に示す3つのケースで発生します。

  1. 手首の特異点:軸5が0 º に近づくとロボットの手首が直線を形成します。

    • 人間の腕と比較すると、軸4、5、6は手首関節に対応します。

  2. 肩の特異点:軸1と軸6が同じ直線上にある場合

    • 人間の腕と比較すると、軸1と軸2は肩関節に対応します。

  3. エルボ特異点:軸3が0 º に近づくとロボットが直線を形成します。

    • 人間の腕と比較した場合、軸3は肘に対応します。

注意

  • ジョイント回転を伴う手動および自動操作は、特異点の影響を受けません。

    • タスクの移動、MoveLコマンドなど

  • 特異点は、ロボットが直線移動の実行を終了する手動および自動操作中にのみ発生します。

    • ジョイント移動、MoveJコマンドなど

  • 特異性ゾーンでは、力制御またはコンプライアンス制御は使用できません。

  • 直線運動が特異点を通過すると、特定の軸の回転速度が急速に増加するため、ジョイント速度制限違反またはジョイント角度制限違反が発生する可能性があります。

特異点を回避する方法

斗山ロボティクスのロボットは、モーションコントロール中に特異点を回避するオプションを提供します。ただし、特異点ゾーンでMoveJなどのジョイント移動コマンドを使用して例外を作成しないタスクを設定することをお勧めします。

Doosan Robotが提供する特異点回避オプションは次のとおりです。

  • 自動回避:特異点を回避してモーションを実行します。ただし、ロボットモーションは予想されるパスと異なる場合があります。

  • パス優先度:パスと速度を維持しますが、特異点付近のエラーにより停止する場合があります。

  • 可変速度:パスを維持しますが、特異点付近で減速します。

オイラー角度の概要

オイラー角度は、オブジェクトの方向に垂直なX、Y、Z軸の角度を表現する方法です。A、B、Cは順次回転角度を表します。 Rz-Ry-Rz、Rz-Ry-Rx、Rx-Ry-Rzなど、ロボットメーカーによってこのA、B、Cの回転順序が異なるように定義されています。

たとえば、 Rz-Ry-Rxです。ここで、 Rzは Z軸の回転を意味し、 Ryは Y軸の回転を意味し、 Rxは X軸の回転を意味します。Rzは角度A、Ryは角度B、Rxは角度Cで表され、オブジェクトの現在の回転方向を示します。座標からZ軸方向に回転すると、新しい座標に基づいて回転が行われることに注意してください。

これはステップ1から4で視覚化できます。

  1. 座標(X、Y、Z)があるとします。

image-20250321-072006.png
  1. Rz:Z軸から1度回転します。

image-20250321-072027.png
  1. Ry:手順2で新しい座標(X’、Y’、Z’)の新しいY軸(Y’)からB度回転します。

image-20250321-072040.png
  1. Rx(受信):手順3で新しい座標(X’、Y’、Z’’)の新しいX軸(X’’)からC度回転します。

image-20250321-072050.png

  1. ステップ4の新しい座標(Z’'、Y’’'、X’')は、オイラー角度A、B、およびCが適用されたときの現在のロボット回転を表します。

これは右手で簡単に視覚化できます。右手で次のポーズを作ります。これを右手の法則と呼び、親指(X軸)、人差し指(Y軸)、中指(Z軸)を互いに垂直にすることで、X軸、Y軸、Z軸からなる座標が作成されます。

次に、右側のRule Cartesianポーズを作成し、Rz、Ry、Rxを順番に回転させます。

  1. Rz:中指(Z軸)を1度回転させます。

  2. Ry:人差し指(Y軸)をB度回転させます。

  3. Rx(受信):親指(X軸)をC度回転させます。

注記

A、B、およびCの+回転方向の+回転方向は、親指が+方向を指しており、4本の指がかみ合っている場合の、親指以外の4本の指の方向です。これは時計回りねじの法則と呼ばれます。

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